سنسور خازنی

سنسور خازنی

سنسور خازنی، سنسورهای بدون تماس هستند که قادر به آشکارسازی اجسام فلزی و غیر فلزی (مانند جامدات، مایعات، مواد پودری و …) هستند.

تفاوت عمده این دسته از سنسورهای خازنی با سنسورهای القایی را می توان در توانایی تشخیص اجسام غیرفلزی توسط سنسورهای خازنی نامید.

در واقع سنسورهای خازنی این توانایی را دارا هستند که اجسام فلزی و غیر فلزی را تشخیص دهند.

این سنسورها از نظر خروجی در انواع دو سیمه AC ، DC و AC/DC و سه و چهارسیمه PNP و NPN طراحی و تولید می شوند.

انواع سنسور خازنی

انواع سنسورهای خازنی از نظر خروجی در سه نوع مختلف به شرح ذیل تولید می شوند.

• سنسور خازنی نامور
• سنسور خازنی سوئیچ دیجیتال
• سنسور خازنی آنالوگ

کاربرد سنسور خازنی

از کاربرد سنسورهای خازنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آشکار سازی همه نوع اجسام فلزی و غیر فلزی
• کنتاکت الکتریکی (بدون نویزهای مزاحم هنگام سویچینگ)
• سرعت سویچ بالا نسبت به کنتاکت مکانیکی
• دارای نشان دهنده LED
• دارای پتانسیومتر برای تنظیم فاصله حساسیت
• اصول عملکردی

اساس کار سنسور خازنی

اساس کار سنسورهای خازنی به‌صورت بلوک دیاگرام در شکل زیر نشان داده شده است :

 

در سنسور خازنی، از اساس کار خازن برای تشخیص اجسام استفاده می­ کنند که قسمت حساس سنسور در قسمت جلویی و سر آن قرار دارد و از دو صفحه خازن حلقه ای A و B تشکیل یافته است.

 

 

ترکیب این دو الکترود و جسم هدفی که در مقابل این صفحات قرار خواهد گرفت باعث ایجاد یک خازن می شود و میدان الکتریکی تشکیل شده ما بین این الکترودها در شکل زیر نشان داده شده است :

 

 

در اثر نزدیک شدن یک قطعه به هد سنسور مقدار خازن ایجاد شده افزایش می یابد که باعث افزایش دامنه اسیلاتور می گردد.

دامنه اسیلاتور توسط دمدولاتور به ولتاژ مستقیم تبدیل می شود و توسط واحد تریگر با یک سطح مرجع مقایسه می شود و له خود درایور خروجی را راه‌اندازی می کند.

در صورتی که خازن ایجاد شده از یک مقدار تنظیم شده بیشتر باشد خروجی سنسور فعال می شود.

اطلاعات فنی سنسورهای خازنی

قطعه استاندارد

این قطعه، ورق مربعی از جنس فولاد Fe360 می­ باشد که ضخامت آن d=1mm و عرض آن برابر با قطر هر سنسور و یا 3Sn

می­ باشد.

• فاصله عملکرد(S)

فاصله عملکرد، فاصله ای است که در صورت نزدیک شدن یک جسم به قسمت حساس سنسور و در محور مناسب باعث تغییر حالت خروجی می شود.

• عملکرد نامی (Sn)

عبارت است از فاصله ای قراردادی که نشان دهنده عملکرد سنسور می باشد و شامل تغییرات فاصله به ازای تغییرات ولتاژ و یا درجه حرارت محیط نمی باشد.

• فاصله عملکرد مفید (Su)

عبارت است از فاصله سوئیچینگ مجاز یک سنسور به ازای شرایط مجاز ولتاژ و دمای محیط

(0.72Sn <Su<1.325Sn)

فاصله عملکرد مطمئن (Sa)

عبارت است از فاصله عملکرد تضمین شده در ولتاژ و دمای مشخص

(0<Sa<0.72Sn)

ضرایب تصحیح

از آنجا که فاصله عملکرد نامی بر اساس قطعه استاندارد فلزی مشخص شده است لذا فاصله سوئیچینگ برای مواد متفاوت که دارای پرمیتیویته متفاوت می باشند باید از طریق ضریبی به نام ضریب تصحیح، اصلاح شود.

ضرایب تصحیح برای مواد شناخته شده در جدول زیر آورده شده است :

مواد	ضریب تصحیح
فلزات	1
آکرلیک	0.4
آب	1
PVC	0.4 …0.2

 

تاثیر شرایط محیطی بر روی کاربرد سنسور خازنی

تاثیر حرارت

سنسورهای خازنی شرکت فرانگار تبریز در رنج کاری °C -25°C…+70 عملکرد ایمنی خواهند داشت و خروج از این ناحیه باعث عدم پایداری خروجی سنسور خواهد شد.

تاثیر ضرایب دی الکتریک مواد

فاصله عملکرد سنسور با ضریب دی الکتریک مواد رابطه مستقیم دارد و طبق منحنی زیر مشخص می­گردد:

• Standard Target
• Operating distance
•  Rated Operating Distance
•  Useful Operating Distance
•  Assured Operating Distance
•  Correction Factors

 

 

فاصله سویچینگ برای فلزات و آب حداکثر و برای روغن حداقل می باشد.

تاثیر اتصال زمین

هر گاه قطعه ای دارای اتصال زمین  باشد و به عنوان هدف بکار رود، فاصله سوئیچینک اندکی بیشتر از حالت بدون اتصال به زمین خواهد بود و با استفاده از پتانسیومتر تنظیم می­ توان این تغییرات را اصلاح کرد.

تاثیر رطوبت و گرد و غبار

سنسورهای خازنی به رطوبت، گرد و غبار و غیره حساس هستند و این عوامل می­تواند فاصله سوئیچینگ سنسور را تغییر دهند.

برای جبران اثر این عوامل نامطلوب، از الکترود جبران ساز در قسمت هد سنسور استفاده می­ شود.

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه کاربرد سنسورهای خازنی می توانید از بخش دانلودها کاتالوگ سنسور خازنی مورد نظر را دانلود نمایید.

سنسور خازنی چیست؟

سنسور خازنی، سنسورهای بدون تماس هستند که قادر به آشکارسازی اجسام فلزی و غیر فلزی (مانند جامدات، مایعات، مواد پودری و …) هستند.

مهم ترین کاربرد سنسور خازنی

آشکار سازی همه نوع اجسام فلزی و غیر فلزی