Подходящ за Cummins L10 N14 M11 Датчик за налягане на маслото 4921485

Капацитивен сензор за позиция

1. Сензорът за капацитивно положение е сензор за безконтактно положение, който обикновено се състои от три части: зона за откриване, защитен слой и обвивка. Те могат да измерват точната позиция на целта, но само обектът. Ако измереният обект не е проводим, все още е полезно да се измери неговата дебелина или плътност.

2. Когато измерва проводимия обект, изходният сигнал няма нищо общо с материала на обекта, тъй като за сензор за капацитивно изместване всички проводници са един и същ електрод. Този вид сензор се използва главно при дисково задвижване, полупроводникова технология и високо прецизно индустриално измерване, но изисква много висока точност и честотна характеристика. Когато се използват за измерване на непровеждащи, сензорите за капацитивни позиции обикновено се използват за откриване на етикети, покрития и измерване на дебелината на хартията или филма.

3. Копацитивният сензор за позиция първоначално се използва за измерване на разстоянието на линейното изместване, вариращо от няколко милиметра до няколко нанометра, и измерването е завършено чрез използване на електрическите характеристики на проводимостта. Способността на обекта да съхранява зареждане се нарича капацитет. Общото кондензаторно устройство за съхранение на зареждане е кондензатор на плочата. Капацитетът на кондензатора на плочата е пряко пропорционален на площта на електрода и диелектричната константа и обратно пропорционално на разстоянието между електродите. Следователно, когато разстоянието между електродите се промени, капацитетът също се променя. С една дума, сензорът за капацитивно положение използва тази характеристика за завършване на откриване на позицията.

4. Типичният сензор за капацитивно положение включва два метални електрода, с въздух като диелектрик. Единият електрод на сензора е метална плоча, а другият електрод на кондензатора е съставен от проводим обект, който трябва да бъде открит. Когато между проводниковите плочи се прилага напрежение, между плочите се установява електрическо поле и двете плочи съхраняват положителни заряди и отрицателни заряди. Капацитивният сензор за позиция обикновено приема променливо напрежение, което прави заряда на полярността на плочата редовно, така че промяната на целевата позиция може да бъде открита чрез измерване на капацитета между двете плочи.

5. Капацитетът се определя от разстоянието между плочите, диелектричната константа на диелектрика и разстоянието между плочите. В повечето сензори площта и диелектричната константа на плочата на електрода няма да се променят, само разстоянието ще повлияе на капацитета между електрода и целевия обект. Следователно промяната на капацитета може да покаже целевата позиция. Чрез калибриране сигналът на изходното напрежение на сензора има линейна връзка с разстоянието между дъската за откриване и целта. Това е чувствителността на сензора. Той отразява съотношението на промяна на изходното напрежение към промяна на позицията. Устройството обикновено е 1V/ микрона, тоест изходното напрежение се променя 1V на всеки 100 микрона.

6. Когато се прилага напрежение към пространството за откриване, на открития обект ще бъде генерирано дифузно електрическо поле. За да се намали смущения, се добавя защитен слой. Той прилага една и съща електромоторна сила в двата края на зоната за откриване, за да се предотврати изтичането на електрическото поле в пространството за откриване. Проводниците извън други зони за откриване ще образуват електрическо поле със защитния слой и няма да пречат на електрическото поле между целта и зоната за откриване. Поради защитния слой, електрическото поле в зоната за откриване е конично. Прогнозираната площ на електрическото поле, излъчвано от електрода на откриване, е 30% по -голяма от зоната за откриване. Следователно площта на диаметъра на открития обект трябва да бъде най -малко 30% по -голяма от зоната на откриване на сензора.