Minden olyan célpont, amely megzavarja ezt az elektromos mezőt, észlelhető a kapacitív érzékelő segítségével. A modern elektronikai rendszerek egyik legfontosabb alkotóelemei, széles körben használják őket például közelségérzékelőkben és nedvességérzékelőkben.
Kapacitív érzékelők működési elve
Egy kapacitív érzékelő általában két vezető felületből áll, amelyek között egy elektromos mező alakul ki. Amikor egy vezető tárgy közelít az érzékelőhöz, megváltoztatja az elektromos mezőt, és ezáltal a kapacitást. Ezt a változást az érzékelő elektronikája érzékeli, és jelet generál.
A kapacitív érzékelők két fő típusa a felületi és a közelítő érzékelők.
Felületi érzékelők: Kiválóan alkalmasak különböző anyagok felismerésére és azonosítására. Műanyagok észlelésére és megkülönböztetésére a gyártási folyamat során.
Közelítő érzékelők: Ezek az érzékelők képesek érzékelni, ha egy tárgy közelít hozzájuk anélkül, hogy ténylegesen érintkezne velük. Ezt a technológiát gyakran alkalmazzák az automatikus ajtóknál, ahol a rendszer érzékeli, ha valaki közelít, és kinyitja az ajtót.
Az érzékelhető anyagok típusai
A kapacitív érzékelők képesek különböző szilárd anyagokat érzékelni, például fémeket, műanyagokat, fát, papírt, üveget és szövetet. Mindezek mellett folyadékokat is képesek észlelni, mint például vizet, olajat és festéket.
Bizonyos érzékelők használhatók nemfémes tartályokban lévő anyagok észlelésére is. Ezeknél az érzékelőknél az érzékelési tartomány állítható.
A kapacitív érzékelők fő részei
Négy fő részből állnak: az érzékelő testéből, az érzékelő felületéből, a jelzőfényből és a kábel vagy kábelcsatlakozóból.
Ha az érzékelőnek állítható érzékelési tartománya van, akkor a beállító csavar segítségével lehet módosítani az érzékelési tartományt.
Érzékelő test: Az érzékelő testében található az az áramkör, amely az érzékelőt működteti.
Érzékelő felülete: Az érzékelő felülete az a rész, amely a célpontok érzékelésére szolgál.
Jelzőlámpa: A jelzőlámpa az érzékelő másik végén helyezkedik el. Ez a lámpa kigyullad, ha a cél az érzékelő hatótávolságán belül van, és kialszik, ha a cél az érzékelési tartományon kívül esik.
Érzékelési tartomány
A kapacitív érzékelő érzékelési tartománya azt a maximális távolságot jelenti, amelyen belül az érzékelő képes észlelni a céltárgyat az érzékelő felületétől.
Például, ha egy tárgy hat milliméterre van az érzékelő felületétől, és az érzékelő érzékelési tartománya tizenkét milliméter, akkor a tárgy az érzékelési tartományon belül helyezkedik el.
Az érzékelők érzékelési tartományát megtalálhatjuk az eszköz műszaki adatlapján vagy a gyártó honlapján.
Ezek az érzékelők vagy előre csatlakoztatott kábellel, vagy csatlakozóval kerülnek forgalomba, amelybe a kábelt be lehet csavarni.
A kapacitív érzékelők kimenetei lehetnek pozitív (PNP) vagy negatív (NPN) jelek. Az érzékelő kimenetének típusa attól függ, hogyan van bekötve az érzékelő az áramkörbe, és meghatározza, milyen típusú kimenetek szükségesek a működéséhez.
Állítható érzékelési tartomány
Ha egy kapacitív érzékelő állítható érzékelési tartománnyal rendelkezik, akkor beállító csavarral van ellátva. A csavart az óramutató járásával megegyező irányba forgatva növelhetjük az érzékelő érzékenységét, míg az óramutató járásával ellentétes irányba forgatva csökkenthetjük azt.
Rögzítés
A kapacitív érzékelők telepítése egyszerű lehet, attól függően, hogy hol és hogyan fogják használni azokat. Néhány kapacitív érzékelőt egyszerűen a helyére kell csavarni. Más típusok esetében egy megfelelő méretű lyukat kell fúrni és menetet vágni az érzékelő számára. Néha szükség lehet egy konzol használatára is az érzékelő biztonságos rögzítéséhez.
Alkalmazások munkakörnyezetben
Alkalmazhatók munkaállomásokon, szállítószalagokon és robotokban alkatrészek felismerésére és azonosítására. Kiválóan alkalmasak folyadékszintek mérésére és ellenőrzésére is. Ezek az érzékelők képesek megállapítani a tartályokban lévő folyadék magas vagy alacsony szintjét, és riasztást generálnak, ha a szintek elérik a meghatározott határértékeket.
Továbbá:
Automatizált rendszerek: Széles körben használják automatizált rendszerekben, mint például az automatikus ajtók és a világításvezérlés. Ezek az érzékelők képesek érzékelni a jelenlétet és a mozgást, és ennek megfelelően vezérelni a rendszert.
Ipari környezet: Az iparban a kapacitív érzékelőket használják folyadékszint érzékelésére, anyagok jelenlétének vagy hiányának érzékelésére, valamint minőségellenőrzési folyamatokban. Ezek az érzékelők megbízhatóságot és pontosságot kínálnak, amely elengedhetetlen az ipari környezetben.
Gyakran ismételt kérdések
Mi az a kapacitív érzékelő?
Elektronikus eszköz, amely képes fizikai érintkezés nélkül észlelni szilárd vagy folyékony anyagokat az elektromos mező zavarása alapján.
Hogyan működik a kapacitív érzékelő?
A kapacitív érzékelő két vezető felület között elektromos mezőt hoz létre. Amikor egy tárgy megközelíti az érzékelőt, megváltoztatja az elektromos mezőt és ezáltal a kapacitást, amit az érzékelő rendszere észlel, és jelet generál.
Milyen anyagokat képes érzékelni a kapacitív érzékelő?
Képesek észlelni különféle szilárd anyagokat, mint például fémeket, műanyagokat, fát, papírt, üveget, szöveteket és folyadékokat.
