Κατάλληλο για Cummins L10 N14 M11 Αισθητήρας πίεσης λαδιού 4921485

Αισθητήρας θέσης χωρητικού

1. Ο αισθητήρας θέσης Capacitive είναι ένας αισθητήρας θέσης μη επαφής, 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 μετρημένο αντικείμενο δεν είναι αγώγιμο, εξακολουθεί να είναι χρήσιμο να μετρήσετε το πάχος ή την πυκνότητα του.

2. Όταν η μέτρηση ενός αγώγιμου αντικειμένου, το σήμα εξόδου δεν έχει καμία σχέση με το υλικό του αντικειμένου, επειδή για έναν χωρητικό αισθητήρα μετατόπισης, όλοι οι αγωγοί είναι το ίδιο ηλεκτρόδιο. Αυτό το είδος αισθητήρα χρησιμοποιείται κυρίως στην μονάδα δίσκου, την τεχνολογία ημιαγωγών και τη βιομηχανική μέτρηση υψηλής ακρίβειας, αλλά απαιτεί πολύ υψηλή ακρίβεια και απόκριση συχνότητας. Όταν χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των μη-αγροτών, οι χωρητικοί αισθητήρες θέσης χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανίχνευση ετικετών, των επικαλύψεων και τη μέτρηση του πάχους του χαρτιού ή της μεμβράνης.

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

4. Ένας τυπικός αισθητήρας χωρητικής θέσης περιλαμβάνει δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια, με αέρα ως διηλεκτρικό. Ένα ηλεκτρόδιο του αισθητήρα είναι μια μεταλλική πλάκα και το άλλο ηλεκτρόδιο του πυκνωτή αποτελείται από ένα αγώγιμο αντικείμενο που πρέπει να ανιχνευθεί. Όταν εφαρμόζεται μια τάση μεταξύ των πλακών αγωγών, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των πλακών και οι δύο πλάκες αποθηκεύουν θετικές χρεώσεις και αρνητικές χρεώσεις αντίστοιχα. Ο χωρητικός αισθητήρας θέσης υιοθετεί συνήθως την τάση AC, γεγονός που καθιστά τακτικά την φόρτιση στην πολικότητα της πλάκας να αλλάζει, 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, της διηλεκτρικής σταθεράς του διηλεκτρικού και της απόστασης μεταξύ των πλακών. Στους περισσότερους αισθητήρες, η περιοχή και η διηλεκτρική σταθερά της πλάκας 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. Αντικατοπτρίζει την αναλογία αλλαγής τάσης εξόδου στην αλλαγή θέσης. Η μονάδα είναι συνήθως 1V/ micron, δηλαδή η τάση εξόδου αλλάζει 1V κάθε 100 microns.

6. Όταν εφαρμόζεται μια τάση στον χώρο ανίχνευσης, θα δημιουργηθεί ένα διάχυτο ηλεκτρικό πεδίο στο ανιχνευμένο αντικείμενο. Προκειμένου να μειωθεί η παρεμβολή, προστίθεται ένα προστατευτικό στρώμα. Εφαρμόζει την ίδια ηλεκτρομαγνητική δύναμη και στα δύο άκρα της περιοχής ανίχνευσης για να αποφευχθεί η 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 προβλεπόμενη περιοχή του ηλεκτρικού πεδίου που εκπέμπεται από το ηλεκτρόδιο ανίχνευσης είναι 30% μεγαλύτερη από την περιοχή ανίχνευσης. Επομένως, η περιοχή διαμέτρου του ανιχνευμένου αντικειμένου πρέπει να είναι τουλάχιστον 30% μεγαλύτερη από την περιοχή ανίχνευσης του αισθητήρα.