Passer for Cummins L10 N14 M11 Oljetrykksensor 4921485

Kapasitiv posisjonssensor

1. Kapacitiv posisjonssensor er en ikke-kontakt-posisjonssensor, som vanligvis består av tre deler: deteksjonsområde, beskyttende lag og skall. De kan måle målets nøyaktige plassering, men bare objektet. Hvis det målte objektet ikke er ledende, er det fremdeles nyttig å måle tykkelsen eller tettheten.

2. Når du måler et ledende objekt, har utgangssignalet ingenting å gjøre med materialet i objektet, fordi for en kapasitiv forskyvningssensor er alle ledere den samme elektroden. Denne typen sensor brukes hovedsakelig i diskstasjon, halvlederteknologi og industriell måling med høy presisjon, men den krever veldig høy nøyaktighet og frekvensrespons. Når de brukes til å måle ikke-ledere, brukes kapasitive posisjonssensorer vanligvis til å oppdage etiketter, belegg og måle tykkelsen på papir eller film.

3. Kapacitiv posisjonssensor ble opprinnelig brukt til å måle den lineære forskyvningsavstanden, alt fra flere millimeter til flere nanometer, og målingen ble fullført ved å bruke de elektriske egenskapene til konduktivitet. Evnen til et objekt til å lagre ladning kalles kapasitans. En vanlig kondensatorenhet for ladelagring er en platekondensator. Kapasitansen til platekondensatoren er direkte proporsjonal med elektrodeområdet og dielektrisk konstant, og omvendt proporsjonal med avstanden mellom elektroder. Derfor, når avstanden mellom elektrodene endres, endres kapasitansen også. Med et ord bruker kapasitiv posisjonssensor denne karakteristikken for å fullføre posisjonsdeteksjon.

4. En typisk kapasitiv posisjonssensor inkluderer to metallelektroder, med luft som dielektrisk. Den ene elektroden til sensoren er en metallplate, og den andre elektroden til kondensatoren er sammensatt av et ledende objekt som skal oppdages. Når en spenning påføres mellom lederplater, er det etablert et elektrisk felt mellom platene, og de to platene lagrer henholdsvis positive ladninger og negative ladninger. Kapasitiv posisjonssensor vedtar vanligvis vekselstrømspenning, noe som gjør ladningen på plateendringen polaritet regelmessig, slik at endring av målposisjon kan oppdages ved å måle kapasitansen mellom de to platene.

5. Kapasitansen bestemmes av avstanden mellom platene, den dielektriske konstanten til dielektrikum og avstanden mellom platene. I de fleste sensorer vil ikke området og dielektrisk konstant av elektrodeplaten endres, bare avstanden vil påvirke kapasitansen mellom elektroden og målobjektet. Derfor kan endring av kapasitans vise målposisjonen. Gjennom kalibrering har utgangsspenningssignalet til sensoren et lineært forhold til avstanden mellom deteksjonskortet og målet. Dette er sensorenes følsomhet. Det gjenspeiler forholdet mellom utgangsspenningsendring til posisjonsendring. Enheten er vanligvis 1V/ mikron, det vil si at utgangsspenningen endrer 1V hver 100 mikron.

6. Når en spenning påføres deteksjonsrommet, vil et diffust elektrisk felt bli generert på det oppdagede objektet. For å redusere interferens blir et beskyttende lag lagt til. Det bruker den samme elektromotorekraften i begge ender av deteksjonsområdet for å forhindre at det elektriske feltet i deteksjonsrommet lekker. Ledere utenfor andre deteksjonsområder vil danne et elektrisk felt med beskyttende lag og vil ikke forstyrre det elektriske feltet mellom målet og deteksjonsområdet. På grunn av det beskyttende laget er det elektriske feltet i deteksjonsområdet konisk. Det anslåtte området av det elektriske feltet som sendes ut av deteksjonselektroden er 30% større enn deteksjonsområdet. Derfor må diameterområdet til det oppdagede objektet være minst 30% større enn deteksjonsområdet til sensoren.