Емкостные датчики

Емкостные датчики находят широкое применение во многих промышленных отраслях в системах координирования производственными процессами. С их помощью удается определить, подсчитать и позиционировать металлические и неметаллические объекты. Емкостные датчики позволяют контролировать уровень заполнения резервуаров жидкостями или сыпучими веществами. Устройства выполняют функцию выключателя на автоматизированных производственных линиях, конвейерах и т. д.

Компания «ОвенКомплектАвтоматика» предлагает заказать емкостные датчики по стоимости, рекомендованной производителем. Наши специалисты помогут подобрать нужные приборы, а также расскажут об особенностях их монтажа и эксплуатации.

Сделать заказ можно по телефонам +7 (495) 663-663-5, +7 (800) 600-49-09.

Между датчиком и окружающей средой существует электростатическое поле. Датчик работает на определение изменения емкости в этой цепи. Между окружающей средой и датчиком существует электростатическое поле, при изменении емкости в данном поле (при попадании в поле любого объекта) происходит срабатывание. При работе с объектами из различных материалов расстояния срабатывания могут уменьшаться, и для предварительных расчетов нужно пользоваться графиком корректировки Srв зависимости от Еr, материала.

Датчик имеет чувствительную поверхность, образованную двумя электродами конденсатора, включенного в цепь обратной связи высокочастотного генератора. Приближение объекта воздействия из металла или диэлектрика к чувствительной поверхности увеличивает емкость между электродами конденсатора и вызывает увеличение амплитуды колебаний генератора. При достижении амплитудой генератора порогового значения, схемой управления формируется выходной сигнал электронного ключа датчика, который используется для коммутации электрических цепей и сигнализации.

По способу исполнения все емкостные измерительные преобразователи можно разделить на одноемкостные и двухъемкостные датчики.

Последние бывают дифференциальными и полудифференциальными.

Одноемкостный датчик прост по конструкции и представляет собой один конденсатор с переменной емкостью. К его минусам относится значительное влияние внешних факторов, таких как влажность и температура.

Двухъемкостные датчики.

Для компенсации указанных погрешностей применяют дифференциальные конструкции. Недостатком таких датчиков по сравнению с одноемкостными является необходимость как минимум трех (вместо двух) экранированных соединительных проводов между датчиком и измерительным устройством для подавления так называемых паразитных емкостей. Однако этот недостаток окупается существенным повышением точности, стабильности и расширением области применения таких устройств.

В некоторых случаях дифференциальный емкостный датчик создать затруднительно по конструкторским соображениям (особенно это относится к дифференциальным датчикам с переменным зазором). Однако если и при этом образцовый конденсатор разместить в одном корпусе с рабочим, выполнить их по возможности идентичными по конструкции, размерам, применяемым материалам, то будет обеспечена значительно меньшая чувствительность всего устройства к внешним дестабилизирующим воздействиям. В таких случаях можно говорить о полудифференциальном емкостном датчике, который, как и дифференциальный, относится к двухъемкостным.

Специфика выходного параметра двухъемкостных датчиков, который представляется как безразмерное соотношение двух размерных физических величин (в нашем случае – емкостей), дает основание именовать их датчиками отношения. При использовании двухъемкостных датчиков измерительное устройство может вообще не содержать образцовых мер емкости, что способствует повышению точности измерения.

Типовые характеристики емкостных датчиков:
1. Различные конструктивные исполнения от М12 до Ø55 мм.
2. Напряжение питания 10...30В DC, 20…250В/20…320В DC/AC.
3. Материал корпуса: алюминий, пластмасса, нержавеющая сталь, никелированная латунь, фторопласт.
4. Типовой диапазон температур -25 …+75°С;
5. Низкотемпературное исполнение -45 ... +65°С;
6. Высокотемпературное исполнение -15 ... +105°С
7. Регулировка расстояния срабатывания.
8. Наличие задержки срабатывания и/или отключения.
9. Взрывобезопасные емкостные датчики.
10. Возможность работы в условиях повышенного давления до 20МПа.
11. Степень защиты IP67, IP68.

По сравнению с другими датчиками емкостные бесконтактные выключатели обладают

преимуществами:
• регистрируют электропроводящие и неэлектропроводящие материалы в твердом, порошкообразном или жидком состоянии: стекло, керамику, пластмассу, древесину, бумагу, картон, масло, воду, химические вещества;
• работают через неметаллические материалы (например, пластмассу или стекло) при контроле уровня наполнения резервуара.

недостатки:
• сравнительно небольшой коэффициент передачи (преобразования);
• высокие требования к экранировке деталей;
• влияние внешних факторов, таких как влажность и температура
• ложные срабатывания, которые могут быть вызваны, например, налипанием материала, технологическими жидкостями, случайным прикосновением оператора к датчику и др.