Емкостные бесконтактные датчики

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я 
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 

Принцип работы емкостных датчиков

Чувствительная поверхность емкостного датчика образуется двумя концентрически расположенными металлическими электродами. Их поверхности А и В расположены в цепи обратной связи высокочастотного генератора, который настроен таким образом, что он не генерирует при отсутствии объекта детектирования. Если объект приближается к чувствительной поверхности датчика, то он попадает в электрическое поле перед поверхностями электродов и способствует повышению емкости связи между пластинами А и В. При этом амплитуда генератора начинает возрастать. Амплитуда колебаний регистрируется оценочной схемой и преобразуется в команду включения.

image

Емкостные датчики обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Металлы из-за их очень высокой проводимости наиболее сильно воздействуют на емкостные датчики. Редукционные факторы для различных металлов можно не учитывать.

Если между пластинами конденсатора расположить изолятор, то емкость конденсатора повышается в зависимости от его диэлектрической постоянной. Объекты из неметаллов действуют на чувствительную поверхность таким же образом, как и металлические, при этом емкость связи повышается. При обнаружении органических материалов (древесина, зерно и т.д.) нужно обращать внимание на то, что содержание в них воды очень сильно влияет на расстояние срабатывания (εводы=80).

image

Диэлектрические постоянные некоторых материалов даны в таблице

Материал εr Материал εr Материал εr Материал εr
Бумага 2,3 Мрамор 8 Полистирол 3 Стекло кварц. 3,7
Бумага промасл. 4 Нефть 2,2 Полиэтилен 2,3 Стекло огранич. 3,2
Вода 80 Парафин 2,2 Резина 2,5 Тальк 1,6
Воздух, вакуум 1 Песок 3,7 Резина селикон. 2,8 Тефлон 2
Гетинакс 4,5 Песок кварц. 4,5 Слюда 6 Фарфор 4,4
Дерево 2...7 Полиамид 5 Смолы 3,6 Целлулоид 3
Керосин 2,2 Поливинилхлорид 2,9 Спирт этиловый 25,8 Эбонит 4
Компаунд 2,5 Полипропилен 2,3 Стекло 5 Электрокартон 4

Для определения рабочего зазора используются следующие поправочные коэффициенты: металл - 1,0; вода - 1,0; стекло - 0,5; дерево - 0,2...0,7; масло - 0,1.

Емкостные датчики работают в температурном диапазоне от -250 до +750С.

Если металлический объект связан с потенциалом земли, то происходит незначительное увеличение расстояния срабатывания. (⩽0,25ном).

Это воздействие при необходимости можно скомпенсировать с помощью потенциометра.


Основная настройка, указания по регулировке

Ограничения в размещении емкостных датчиков

image

Большинство емкостных датчиков имеют встроенный потенциометр для регулировки чувствительности. Для работы производится основная настройка на зазор 0,7...0,85ном. Регулировку производят, используя квадратную металлическую пластину со сторонами 35ном.

В сомнительных случаях рекомендуется сделать контрольный замер с помощью заземленного стандартного элемента воздействия. Настройки на зазор до 1,55ном являются некритичными для работы датчика.

Примечание: При настройке Sr⩾Sном может значительно возрасти гистерезис датчика.


Схема подключения емкостных датчиков

image

image