Pogodno za Cummins L10 N14 M11 senzor pritiska ulja 4921485

Kapacitivni senzor položaja

1.Kapacitivni senzor položaja je beskontaktni senzor položaja, koji se obično sastoji od tri dijela: područja detekcije, zaštitnog sloja i školjke. Oni mogu izmjeriti tačnu poziciju mete, ali samo objekta. Ako izmjereni objekt nije provodljiv, još uvijek je korisno izmjeriti njegovu debljinu ili gustinu.

2. Prilikom mjerenja provodnog objekta, izlazni signal nema nikakve veze sa materijalom objekta, jer su za kapacitivni senzor pomaka svi provodnici iste elektrode. Ova vrsta senzora se uglavnom koristi u disk drajvu, poluvodičkoj tehnologiji i visoko preciznim industrijskim mjerenjima, ali zahtijeva vrlo visoku tačnost i frekvencijski odziv. Kada se koriste za mjerenje neprovodnika, kapacitivni senzori položaja obično se koriste za otkrivanje naljepnica, premaza i mjerenje debljine papira ili filma.

3. Kapacitivni senzor položaja prvobitno je korišten za mjerenje udaljenosti linearnog pomaka, u rasponu od nekoliko milimetara do nekoliko nanometara, a mjerenje je završeno korištenjem električnih karakteristika provodljivosti. Sposobnost objekta da skladišti naboj naziva se kapacitivnost. Uobičajeni kondenzatorski uređaj za skladištenje naboja je pločasti kondenzator. Kapacitet pločastog kondenzatora je direktno proporcionalan površini elektrode i dielektričnoj konstanti, i obrnuto proporcionalan udaljenosti između elektroda. Stoga, kada se razmak između elektroda promijeni, mijenja se i kapacitivnost. Jednom riječju, kapacitivni senzor položaja koristi ovu karakteristiku da dovrši detekciju položaja.

4. Tipični kapacitivni senzor položaja uključuje dvije metalne elektrode, sa zrakom kao dielektrikom. Jedna elektroda senzora je metalna ploča, a druga elektroda kondenzatora je sastavljena od provodnog objekta koji treba detektovati. Kada se napon dovede između ploča vodiča, između ploča se uspostavlja električno polje, a dvije ploče pohranjuju pozitivne i negativne naboje. Kapacitivni senzor položaja obično usvaja izmjenični napon, zbog čega punjenje na ploči redovito mijenja polaritet, tako da se promjena ciljnog položaja može detektirati mjerenjem kapacitivnosti između dvije ploče.

5. Kapacitet je određen razmakom između ploča, dielektričnom konstantom dielektrika i razmakom između ploča. U većini senzora, površina i dielektrična konstanta ploče elektrode neće se promijeniti, samo će udaljenost utjecati na kapacitet između elektrode i ciljanog objekta. Stoga promjena kapacitivnosti može pokazati ciljnu poziciju. Kroz kalibraciju, signal izlaznog napona senzora ima linearnu vezu s udaljenosti između ploče za detekciju i mete. Ovo je osjetljivost senzora. On odražava omjer promjene izlaznog napona i promjene položaja. Jedinica je obično 1V/ mikron, odnosno izlazni napon se mijenja za 1V svakih 100 mikrona.

6. Kada se napon stavi na prostor za detekciju, difuzno električno polje će se generisati na detektovanom objektu. Kako bi se smanjile smetnje, dodaje se zaštitni sloj. On primjenjuje istu elektromotornu silu na oba kraja područja detekcije kako bi spriječio curenje električnog polja u prostoru za detekciju. Provodnici izvan drugih područja detekcije će formirati električno polje sa zaštitnim slojem i neće ometati električno polje između mete i područja detekcije. Zbog zaštitnog sloja, električno polje u području detekcije je konično. Projektovana površina električnog polja koje emituje elektroda za detekciju je 30% veća od površine detekcije. Stoga, područje promjera detektiranog objekta mora biti najmanje 30% veće od područja detekcije senzora.