Capacitive sensor: apparatus lan asas saka operasi. sensor Capacitive: aplikasi

industri modern, lan aktivitas manungsa manungsa saben dinten, banget, iku mokal kanggo mbayangno tanpa kabeh limo piranti elektronik. Padha bantuan kita ing saben cara, lan sawetara Manufaktur operasi kanggo nindakake ora kasil tanpa wong. Kanggo sing "helpers" uga kudu kalebu sensor capacitive.

Mulane diarani ngowahi digawe dening jinis paramètrik. Pangukuran volume piranti kaya mengkono kuwi wis dileksanakake liwat variasi saka kapasitansi nalika ganti saka sawetara paramèter penting. Cukup, kira-kira owah-owahan ing kapasitansi ing pangaribawa saka sapérangan faktor external.

Ing asas operasi saka sensor capacitive

Sing apa sensor capacitive. Ing asas saka operasi padha ora dadi angel, nanging mangertos sampeyan kudu ngerti soko. Kanggo miwiti karo kita kelingan prinsip nentokake Kapasitansi saking kondensator. tumindak iki ditulis dening rumus ing ngisor iki:

C = εεₒS / δ.

expression iki dikenal akeh saka mesthi fisika sekolah, nanging ora babras kanggo refresh memori lan kelingan, kang tegese saben kemungkinan:

• S - area piring kapasitor.
• E - permittivity relatif saka bahan dielektrik digunakake ing desain kapasitor.
• εₒ - ing fisika kanggo ndudohke permittivity kang bebas.
• δ - supaya bisa ditetepake utawa kekandelan saka piring dielektrik, utawa jarak antarane sawetara lapisan saka materi.

Mangkono, saka rumus ndhuwur sing kapasitansi ing ngganti gampang. Suffice piye wae tumindak ing wilayah saka piring materi dielektrik, kadohan antarane piring utawa langsung karo permeabilitas digunakake ing Pabrik materi. Patut, pilihan regane tartamtu gumantung namung ing dhaftar tugas kang perancang piranti wis disetel.

Makaten, kita malah nggawe sensor capacitive karo tangan, minangka titik mbangun tampilan iku - biasanipun warata utawa bentuke silinder kapasitor, siji piring kang wis saya ngalami gerakan kontrol ing papan, kang ndadékaké kanggo owah-owahan ing kapasitansi. Sampeyan kudu eling sing rumus ndhuwur iku bener mung yen sampeyan wis rampung nglirwakake efek pinggiran. Bakal pirembagan liyane babagan iki ing bagean pungkasan saka artikel iki.

Iku kudu dikenal sing Perkakas elektronik kuwi digunakake cetha kanggo ngukur displacements sudut lan linear saka obyek, ngitung ukuran, karya Applied, asor, konsentrasi zat aktif lan karakteristik. Kanthi gati kanggo aspèk struktural pitakonan, banjur ngandika bales sing digawe bidang-podo, ing housings bentuke silinder kanthi elektrods pin, karo lining saka materi dielektrik, lan malah tanpa iku.

Punika carane operate sensor capacitive. Ing asas saka operasi saka sawetara mau kudu ngerti rinci. Ing artikel iki kita menehi sawetara rumus sing bisa migunani kanggo sampeyan.

Formula kanggo njlèntrèhaké prinsip operasi tartamtu jinis sensor

sensor Level karo bisa jenis saka kothak piring dielektrik bisa nyedhaki gampang diterangake nggunakake rumus ing ngisor iki:

C = εεₒaH / δ.

Miturut "X" ing kasus iki nuduhake dawa saka sejajar elektrods digunakake. Patut, "a" nyukani arti jembaré saka piring saking kondensator. Sampeyan kudu nyatet sing piranti kaya mengkono kuwi wis Applied ing macem-macem kothak industri, ngendi padha digunakake kanggo pangukuran akurat saka angka sudut. kapasitas saka transducer ing kasus kuwi ditemokake dening expression ing ngisor iki:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

Supaya kanthi ngukur sensitivitas, sampeyan kudu nggunakake rumus rada beda:

K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ.

Ayo padha ndeleng apa temenan dening sing kemungkinan sing bagéan saka pepadhan iki:

• r₁ - radius utama saka piring condenser;
• r₂ - radius njaba saka piring padha;
• φ - diukur ing Nilai wayahe (nyata) saka amba tumpang tindih;
• φₒ - nilai dhisikan saka amba tumpang tindih.

Akhire, kita nerangake expression matematika sing nggambaraké asas operasi saka ngukur capacitive karo longkangan online luwes:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Predictably, a reresik utami δₒ mangertos, huruf X sing jumlah sing padha pamindahan piring. Pay manungsa waé! Wiwit ciri statis ora strictly linear, biasane sensor tingkat jinis digunakake kanggo ngukur displacements cilik, kang ora bakal ngluwihi 0,1δₒ jumlahe. Alamiah, piranti iki Highly nuntut engineering tliti, endi malah kasalahan suntingan bisa nimbulaké masalah cukup serius.

Where bisa padha digunakake?

Wilayah saka aplikasi bisa arang banget warna. Mangkono, ing sakbenere kabeh industri bisa ketemu operasi, kang dikuwasani déning piranti iki. Padha digunakake kanggo ngontrol Isi saka macem-macem nawakke, lan isi sing bisa dadi Cairan, Bergas utawa sawetoro (sensor gas).

Babagan kang wis lazim kegiatan industri industri lan normal manungsa iku luwih, luwih dipercaya lan luwih gampang kanggo desain piranti kaya mengkono kuwi. Saka gabungan gejala kasebut, padha supaya apik sing padha bisa digunakake malah ing kahanan banget agresif ngemu tanker lenga.

Salajengipun, ing sensor capacitive bisa dipigunakaké minangka ngalih watesan ing baris conveyor utawa mesin toko Manufaktur. Sampeyan perlu lan kanggo posisi paling akurat saka macem-macem mekanisme.

sensor jarak

Nanging saiki ing gedhe dikarepake sensor jarak, kang digawe persis ing asas padha. Ing sawetara sing nggunakake malah luwih akeh. Iki amarga piranti biaya Penny sing bisa ing sakbenere kabeh jinis industri. Nanging, ana industri khas ngendi iki jinis peralatan sing paling populer:

• Kontrol kontaner transparent kebak cairan digawe saka plastik utawa kaca.
• A fungsi sing padha wis dileksanakake dening wong-wong mau ing Pabrik produk pangan (kalebu anak), ngendi prodhuk rampung adicara ing kontaner digawe saka bahan transparent. Ing asas padha adhedhasar lan karya bale minangka sensor bahan bakar capacitive.
• Kanggo ngawasi wilayah mbebayani, ing ngendi bisa bejat nduwurke tumpukan kabel.
• Ngontrol panggonan padha endi operator conveyor sabuk bisa rusak.
• Individu ngontrol jinis produk diprodhuksi (konversi komplong, gendul, packaging).

Ora kaget, iki piranti elektronik sing paling umum ing engineering tliti, tenaga lan akeh industri macem-macem sensor.

inclinometers

Piranti sing wis dadi lazim mung ing taun relatif anyar sing cilik-ukuran inclinometer capacitive nyediakake transmisi èlèktrik sinyal output kang gedhene iku langsung ceceg kanggo sensor amba dipigunakaké.

lapangan utama paling umum saka nggunakake piranti kasebut: sistem platform alignment, netepake saka deflection lan ewah-ewahan bentuk saka macem-macem jinis technical support rohé, uga pas kontrol dalan, railway track soko ing tataran saka construction sing.

Menapa malih, nggunakake piranti kaya mengkono kuwi nemtokake muter trek abot lan kendaraan liyane, elevator lan Penggorek industri lan mesthèkaken gelar pamindahan sudut kanggo mesin tetanèn lan industri utamané gedhe.

capacitive penting banget tingkat bahan bakar sensor ing industri lenga. Padha digunakake malah ing supertankers sing nindakake ing siji puluhan trip lan atusan ewu ton produk lenga olahan. Piranti kasebut arang banget efektif malah ing tatanan banget KALUBÈRAN ing condensate lan jurusan dhuwure areal bledug (sensor gas padha).

Padha golek sing dienggo ing angka Takeran saka tingkat tekanan absolut lan relatif uga kekandelan saka materi dielektrik, kang arang banget penting ing saklawasé kabeh industri ngendi kapasitor saestu kuat digunakake.

Kaluwihan utama sensor capacitive

Sampeyan kudu nyatet yen sensor capacitive wis akeh kaluwihan yen dibandhingake karo piranti padha sing kawangun ing prinsip Luwih beda. Ayo dadi dhaptar kaluwihan utama kip iki:

• Kubu lagi arang banget prasaja. Kajaba iku, bahan paling prasaja lan mirah bisa digunakake ing produksi. Malah sensor tingkat bahan bakar capacitive digunakake ing industri Petroleum obyek penting duwe ukuran banget andhap asor duwe tingkat paling bisa konsumsi energi listrik. Kanthi kabeh iki ciri, padha beda-beda tingkat banget sensitivitas, kang asring unattainable kanggo piranti liyane larang.
• Ing asas, iku bisa dadi sensor capacitive karo tangan, nganggo minangka sawijining basa sembarang luwih utawa kurang reliable lan dhuwur kualitas industri kapasitor.
• Kontak padha duwe (arang banget dianggo Penagih saiki), kang arang banget ono gunane kanggo karya ing kahanan saka bledug dhuwur lan asor.
• urip layanan sing dawa banget, unit bola-bali saged "ngrebut kutha" biaya sing kurang. Patut, sensor capacitive (rega kang ing sawetara 1200-1700 rubles) iku disualekno banget duwe bathi.
• Kanggo obah bagean movable piranti dibutuhake kanggo nggawe kaget sitik gaweyan.
• Piranti gampang banget kanggo gabungke karo meh kabeh kategori peralatan sing dipigunakaké mung ing industri.

aspèk negatif

Sayange, saben sensor capacitive wis drawbacks tartamtu, kang menyang ombone tartamtu complicate nyebar nggunakake jinis iki saka peralatan. We dhaftar mau ing liyane rinci:

• faktor konversi (i.e., transmisi) punika relatif kurang.
• ukuran cilik lan gamblang desain kontribusi kanggo kasunyatan sing élèktronik panjaluk cukup dhuwur ing kualitas piranti screening.
• Good sensor tingkat capacitive (lan instrumen ukur liyane padha) bisa operate èfèktif mung ing frekuensi luwih dhuwur tinimbang ing Nilai standar 50 Hz.

Bewara penting

Nanging, kabeh ora dadi ala. Akeh manufaktur ngupaya ciri shielding banget saka sensor dening nggawe owahan suntingan ing struktur. Minangka kanggo frekuensi saka nggunakake, ing laku padha nuduhake banget asil nilai industri nyebar saka 400 Hz.

Kita wis ngedika bab kasetyan kanggo rumus dhasar mung yen mboten midhangetaken efek pinggiran. Nanging iku migunani kanggo ngerti sing bisa nemen duwe efek negatif mung ing acara sing jarak antarane piring dielektrik iku iso dibandhingke kanggo ukuran dhewe. Menapa malih, ing efek negatif bisa umumé neutralize mung nggunakake ring njaga. Ing kasus iki, ing impact saka efek wewatesan ora bisa nransfer uga ngluwihi piring digunakake.

Sawise maneh, kita Wigati sing sensor tekanan padha ditondoi dening gamblang apik banget, sing ngijini sampeyan kanggo nggawe njengera stabil, awet lan kurang-biaya. Yen sampeyan milih dimensi geometris hak digunakake dielektrik digunakake ing produksi kuwi bahan kapasitor ora bisa utamané kuwatir.

Mangkono, bener njupuk munggah perangko logam kanggo Pabrik omah sensor, iku fluktuasi suhu malah kuwat prakteke dijarno kang bisa kasil owah-owahan ing kapasitansi saka piranti lan maos cupet sawijining. Mesti wae, iki ora obviate perlu kanggo nindakake sensor tekanan sepi pepek lan pratondho kuwi faktor lingkungan agresif. Senadyan gamblang sing, dhuwur asor lan tingkat munggah pangkat saka radiation bisa ngaruh mengaruhi linuwih piranti.

klasifikasi sensor

Digunakake ing proses industri kanggo produksi ngijini sampeyan kanggo nuduhake kabeh jinis sensor diprodhuksi dadi rong klompok gedhé: odnoemkostnye lan dvuhemkostnye. Jenis terakhir dipérang dadi diferensial lan poludifferentsialnye. Ayo dadi nimbang ing liyane rinci.

piranti Odnoemkostny. Ing kasus iki sensor sirkuit capacitive banget prasaja, wiwit part utama punika kapasitor paling umum karo global kapasitansi. Sayange, malah asor rada tambah lan suhu duwe ing akurasi indikasi impact banget nyoto. Amarga iki, ana macem-macem sensor asring malfunction. Kanggo neutralize gedhene kasalahan kuwi, iku perlu nggunakake struktur dibedakno.

sensor Dvuhemkostny. Bener, iku mung struktur dibedakno kuwi. Iku kerep bisa ketemu sensor tingkat capacitive wis diprodhuksi dening rencana kuwi. Piranti kasebut sing dikirim saka drawbacks utama saka model sadurungé, nanging duwe kelemahane dhewe. Kerugian paling pinunjul iku perlu nggunakake loro utawa telu kabel shielded antarane piranti dhewe lan lumahing, amarga mung ing proses iki bisa bareng-bareng nyuda supaya disebut-kapasitansi parasitic.

Nanging, rencana nyedhaki canggih saka sensor capacitive ing ngono iku gampang kanggo nglirwakake, amarga ing bali njaluk piranti banget akurat lan sensitif.

mbangun sensor utomo

Akeh kasus (saka titik desain tampilan) nitahaken saka piranti kuwi masalah. Iki utamané bener yen sampeyan pengin nggawe sensor karo tingkat global saka kapasitas. Nanging, pengalaman nuduhake yen akeh masalah ditanggulangi meh rampung kalibrasi akurat lan bahan kinerja dhuwur digunakake ing produksi. Paling asring kangelan iki ngadhepi kanthi prodhusèn dvuhemkostnyh sensor.

Umumé, utomo saka jinis iki saka piranti ngukur iku padha bisa dituduhake minangka aspek dimensionless loro jumlah fisik (kontaner) kang duwe expression fisik pas lan makna. Supaya padha bisa aman disebut "pemeriksaan sesambetan." Ing kauntungan saka piranti iki (wong ageng plus!) Apa sing padha umume ora bisa duwe ing sawijining rancangan sawetara ngukur standar sing kelangan nambah linuwih ing kahanan lan kondisi tenan nemen.

Watak saka encoders linear

Kabeh nilai non-listrik, kang asring dibutuhake kanggo ngontrol ing lingkungan industri, iku arang banget warna lan multifaceted. A bagean pinunjul saka ngukur sing tundhuk kontrol ketat, nggawe gerakan sudut lan linear malah macem-macem jinis lumahan ing papan. Yen sampeyan nggunakake kapasitor sing wis medan listrik pancen seragam ing longkangan, iku ora dadi angel kanggo nggawe sensor elektronik loro saka jinis ing ngisor iki:

• Kang area elektrods iku global.
• Wong-wong sing duwe longkangan global antarane elektrods.

Iku gampang kanggo ngerti sing jinis kapisan sing paling cocok kanggo mbenakake gerakan tenan amba, nalika nggunakake macem-macem liyane bisa weruh malah sawetara gerakan awak ing papan, Nilai saka kang padha kanggo mung sawetara microns!

Sensor kanggo nentokake pamindahan sudut

Umumé, dening desain lan maksud, padha meh rampung podho rupo kanggo jinis kontak sadurunge. Mirip mawujud ing kasunyatan sing sensor elektrods saka wilayah global kudu uga digunakake kanggo dimensi luwih gedhe lan kanthi jarak global antarane elektrods piyambak - cilik. Biasane, piranti kaya mengkono kuwi sing digawe multi-bagean, ingkang saged ganti wilayah ing piring kapasitor.

Kanggo entuk iki, elektroda pisanan tetep kanggo ing batang dipindhahaké ing rotasi kasebut bakal owah posisi relatif kanggo wilayah pangowahan liya sing nyedhiyani sejajar piring dielektrik ing kapasitor ing. Alamiah, nalika direkam owah-owahan ing kapasitansi.

temonan

Supaya kita rembugan karakteristik dhasar saka tingkat saka instrument, sinau bab wilayah sing aplikasi, bab fitur desain, asas saka tumindak lan bisa solusi technical. Nalika sampeyan bisa ngerti saka artikel, kang wis lazim sensor capacitive lan popularitas dhuwur banget sing adhedhasar rega banget saka piranti kaya mengkono kuwi lan urip dawa layanan sanajan ing kondisi lingkungan angel.

Kabeh iki bisa thanks kanggo kasunyatan sing, saka titik mbangun tampilan, kabeh meter iki mung kapasitor standar, kang ditondoi dening cara Luwih mboten umum saka aplikasi sing. Nanging, sampeyan bisa lan mangerteni dhewe, sepisan maneh looking ing rumus matematika sing wiyar nggambarake prinsip Kip karya.