Vhodné pre snímač tlaku oleja Cummins L10 N14 M11 4921485

Kapacitný snímač polohy

1.Kapacitný snímač polohy je bezkontaktný snímač polohy, ktorý sa zvyčajne skladá z troch častí: oblasť detekcie, ochranná vrstva a plášť. Môžu merať presnú polohu cieľa, ale iba objektu. Ak meraný objekt nie je vodivý, je stále užitočné zmerať jeho hrúbku alebo hustotu.

2.Pri meraní vodivého predmetu nemá výstupný signál nič spoločné s materiálom predmetu, pretože pre kapacitný snímač posunu sú všetky vodiče jedna a tá istá elektróda. Tento druh snímača sa používa hlavne v diskových jednotkách, polovodičovej technológii a vysoko presných priemyselných meraniach, ale vyžaduje veľmi vysokú presnosť a frekvenčnú odozvu. Pri použití na meranie nevodičov sa kapacitné snímače polohy zvyčajne používajú na detekciu štítkov, povlakov a meranie hrúbky papiera alebo filmu.

3. Kapacitný snímač polohy sa pôvodne používal na meranie lineárnej vzdialenosti posunu v rozsahu od niekoľkých milimetrov do niekoľkých nanometrov a meranie bolo ukončené použitím elektrických charakteristík vodivosti. Schopnosť objektu ukladať náboj sa nazýva kapacita. Bežným kondenzátorovým zariadením na ukladanie náboja je doskový kondenzátor. Kapacita doskového kondenzátora je priamo úmerná ploche elektródy a dielektrickej konštante a nepriamo úmerná vzdialenosti medzi elektródami. Preto, keď sa vzdialenosť medzi elektródami zmení, zmení sa aj kapacita. Jedným slovom, kapacitný snímač polohy využíva túto charakteristiku na dokončenie detekcie polohy.

4. Typický kapacitný snímač polohy obsahuje dve kovové elektródy so vzduchom ako dielektrikom. Jedna elektróda snímača je kovová doska a druhá elektróda kondenzátora je zložená z vodivého predmetu, ktorý má byť detekovaný. Keď sa medzi doskami vodičov privedie napätie, medzi doskami sa vytvorí elektrické pole a obe dosky uložia kladné a záporné náboje. Kapacitný snímač polohy zvyčajne používa striedavé napätie, vďaka ktorému sa náboj na doske pravidelne mení, takže zmena cieľovej polohy sa dá zistiť meraním kapacity medzi dvoma doskami.

5. Kapacita je určená vzdialenosťou medzi doskami, dielektrickou konštantou dielektrika a vzdialenosťou medzi doskami. Vo väčšine senzorov sa plocha a dielektrická konštanta elektródovej dosky nezmení, iba vzdialenosť ovplyvní kapacitu medzi elektródou a cieľovým objektom. Preto môže zmena kapacity ukázať cieľovú polohu. Prostredníctvom kalibrácie má signál výstupného napätia snímača lineárny vzťah so vzdialenosťou medzi detekčnou doskou a cieľom. Toto je citlivosť snímača. Odráža pomer zmeny výstupného napätia k zmene polohy. Jednotka je zvyčajne 1V/mikrón, to znamená, že výstupné napätie sa mení o 1V každých 100 mikrónov.

6. Keď sa na detekčný priestor privedie napätie, na detegovanom objekte sa vytvorí rozptýlené elektrické pole. Aby sa znížilo rušenie, pridáva sa ochranná vrstva. Aplikuje rovnakú elektromotorickú silu na oba konce detekčnej oblasti, aby sa zabránilo úniku elektrického poľa v detekčnom priestore. Vodiče mimo iných oblastí detekcie vytvoria elektrické pole s ochrannou vrstvou a nebudú interferovať s elektrickým poľom medzi cieľom a oblasťou detekcie. Vďaka ochrannej vrstve je elektrické pole v detekčnej oblasti kónické. Projektovaná plocha elektrického poľa emitovaného detekčnou elektródou je o 30 % väčšia ako detekčná plocha. Preto musí byť priemer detegovaného objektu aspoň o 30 % väčší ako detekčná oblasť senzora.