Κατάλληλο για αισθητήρα πίεσης λαδιού Cummins L10 N14 M11 4921485

Χωρητικός αισθητήρας θέσης

1. Ο χωρητικός αισθητήρας θέσης είναι ένας αισθητήρας θέσης χωρίς επαφή, ο οποίος συνήθως αποτελείται από τρία μέρη: περιοχή ανίχνευσης, προστατευτικό στρώμα και κέλυφος. Μπορούν να μετρήσουν την ακριβή θέση του στόχου, αλλά μόνο το αντικείμενο. Εάν το μετρούμενο αντικείμενο δεν είναι αγώγιμο, εξακολουθεί να είναι χρήσιμο να μετρήσετε το πάχος ή την πυκνότητά του.

2. Κατά τη μέτρηση ενός αγώγιμου αντικειμένου, το σήμα εξόδου δεν έχει καμία σχέση με το υλικό του αντικειμένου, γιατί για έναν χωρητικό αισθητήρα μετατόπισης, όλοι οι αγωγοί είναι το ίδιο ηλεκτρόδιο. Αυτό το είδος αισθητήρα χρησιμοποιείται κυρίως σε μονάδα δίσκου, τεχνολογία ημιαγωγών και βιομηχανικές μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, αλλά απαιτεί πολύ υψηλή ακρίβεια και απόκριση συχνότητας. Όταν χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση μη αγωγών, οι χωρητικοί αισθητήρες θέσης χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανίχνευση ετικετών, επικαλύψεων και τη μέτρηση του πάχους χαρτιού ή φιλμ.

3. Ο χωρητικός αισθητήρας θέσης χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη μέτρηση της απόστασης γραμμικής μετατόπισης, που κυμαίνεται από αρκετά χιλιοστά έως αρκετά νανόμετρα, και η μέτρηση ολοκληρώθηκε χρησιμοποιώντας τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της αγωγιμότητας. Η ικανότητα ενός αντικειμένου να αποθηκεύει φορτίο ονομάζεται χωρητικότητα. Μια κοινή συσκευή πυκνωτή για αποθήκευση φορτίου είναι ένας πυκνωτής πλάκας. Η χωρητικότητα του πυκνωτή πλάκας είναι ευθέως ανάλογη με την περιοχή του ηλεκτροδίου και τη διηλεκτρική σταθερά και αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Επομένως, όταν αλλάζει η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων, αλλάζει και η χωρητικότητα. Με μια λέξη, ο χωρητικός αισθητήρας θέσης χρησιμοποιεί αυτό το χαρακτηριστικό για να ολοκληρώσει την ανίχνευση θέσης.

4. Ένας τυπικός χωρητικός αισθητήρας θέσης περιλαμβάνει δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια, με τον αέρα ως διηλεκτρικό. Το ένα ηλεκτρόδιο του αισθητήρα είναι μια μεταλλική πλάκα και το άλλο ηλεκτρόδιο του πυκνωτή αποτελείται από ένα αγώγιμο αντικείμενο προς ανίχνευση. Όταν εφαρμόζεται τάση μεταξύ των πλακών αγωγών, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των πλακών και οι δύο πλάκες αποθηκεύουν θετικά και αρνητικά φορτία αντίστοιχα. Ο χωρητικός αισθητήρας θέσης υιοθετεί συνήθως τάση AC, η οποία κάνει το φορτίο στην πλάκα να αλλάζει τακτικά την πολικότητα, έτσι ώστε η αλλαγή της θέσης στόχου να μπορεί να ανιχνευθεί μετρώντας την χωρητικότητα μεταξύ των δύο πλακών.

5.Η χωρητικότητα καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ των πλακών, τη διηλεκτρική σταθερά του διηλεκτρικού και την απόσταση μεταξύ των πλακών. Στους περισσότερους αισθητήρες, η περιοχή και η διηλεκτρική σταθερά της πλάκας του ηλεκτροδίου δεν θα αλλάξουν, μόνο η απόσταση θα επηρεάσει την χωρητικότητα μεταξύ του ηλεκτροδίου και του αντικειμένου στόχου. Επομένως, η αλλαγή της χωρητικότητας μπορεί να δείξει τη θέση στόχου. Μέσω της βαθμονόμησης, το σήμα τάσης εξόδου του αισθητήρα έχει γραμμική σχέση με την απόσταση μεταξύ της πλακέτας ανίχνευσης και του στόχου. Αυτή είναι η ευαισθησία του αισθητήρα. Αντανακλά την αναλογία αλλαγής τάσης εξόδου προς αλλαγή θέσης. Η μονάδα είναι συνήθως 1V/ micron, δηλαδή η τάση εξόδου αλλάζει 1V κάθε 100 micron.

6.Όταν εφαρμόζεται τάση στο χώρο ανίχνευσης, θα δημιουργηθεί ένα διάχυτο ηλεκτρικό πεδίο στο ανιχνευμένο αντικείμενο. Προκειμένου να μειωθούν οι παρεμβολές, προστίθεται ένα προστατευτικό στρώμα. Εφαρμόζει την ίδια ηλεκτροκινητική δύναμη και στα δύο άκρα της περιοχής ανίχνευσης για να αποτρέψει τη διαρροή του ηλεκτρικού πεδίου στον χώρο ανίχνευσης. Οι αγωγοί εκτός άλλων περιοχών ανίχνευσης θα σχηματίσουν ένα ηλεκτρικό πεδίο με το προστατευτικό στρώμα και δεν θα παρεμβαίνουν στο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ του στόχου και της περιοχής ανίχνευσης. Λόγω του προστατευτικού στρώματος, το ηλεκτρικό πεδίο στην περιοχή ανίχνευσης είναι κωνικό. Η προβαλλόμενη περιοχή του ηλεκτρικού πεδίου που εκπέμπεται από το ηλεκτρόδιο ανίχνευσης είναι 30% μεγαλύτερη από την περιοχή ανίχνευσης. Επομένως, η περιοχή διαμέτρου του αντικειμένου που ανιχνεύεται πρέπει να είναι τουλάχιστον 30% μεγαλύτερη από την περιοχή ανίχνευσης του αισθητήρα.