Kapazitive Näherungsschalter können zur berührungslosen oder kontaktlosen Erkennung nahezu aller Materialien eingesetzt werden. Mit dem kapazitiven Näherungssensor von LANBAO können Benutzer die Empfindlichkeit anpassen und sogar nichtmetallische Kanister oder Behälter durchdringen, um darin enthaltene Flüssigkeiten oder Feststoffe zu erkennen.
01 Technischer Überblick
Ein Kondensator aus zwei Platten erzeugt bei Stromzufuhr ein elektrisches Feld zwischen den Platten. Jedes Material, das in dieses Feld eindringt, verändert die Kapazität zwischen den Platten.
Ein Kondensator kann auch aus einer Platte bestehen. In diesem Fall ist die zweite „Platte“ der Erdungsdraht.
Alle kapazitiven Sensoren haben die gleichen Grundkomponenten.
1.Gehäuse - Verschiedene Formen, Größen und Baumaterialien
2. Grundlegendes Sensorelement – variiert je nach verwendeter Technologie
3.Elektronische Schaltung - wertet von Sensoren erkannte Objekte aus
4. Elektrischer Anschluss - Stellt Strom und Ausgangssignale bereit
Bei kapazitiven Sensoren ist das Basissensorelement ein einzelner Platinenkondensator und die andere Plattenverbindung ist geerdet. Wenn sich das Ziel in den Sensorerkennungsbereich bewegt, ändert sich der Kapazitätswert und der Sensorausgang schaltet um.
1.Kondensator
2.Verbindung
3.Induktionsfläche
02 Die Faktoren, die die Reichweite des Sensors beeinflussen
Die induzierte Distanz bezieht sich auf die physikalische Distanz, die eine Änderung des Schalterausgangs bewirkt, wenn sich das Ziel der induzierten Oberfläche des Sensors in axialer Richtung nähert.
Auf dem Parameterblatt unseres Produkts sind drei verschiedene Entfernungen aufgeführt:
Erfassungsbereichbezeichnet die im Entwicklungsprozess definierte Nenndistanz, die auf einem Ziel mit Standardgröße und -material basiert.
Der tatsächliche Erfassungsbereichberücksichtigt die Bauteilabweichung bei Raumtemperatur. Der Worst Case beträgt 90 % des nominalen Erfassungsbereichs.
Die tatsächliche ReichweiteBerücksichtigt die durch Feuchtigkeit, Temperaturanstieg und andere Faktoren verursachte Schaltpunktdrift. Im schlimmsten Fall beträgt sie 90 % der tatsächlich induzierten Distanz. Wenn die induktive Distanz kritisch ist, ist dies die zu verwendende Distanz.
In der Praxis weist das Objekt selten eine Standardgröße und -form auf. Der Einfluss der Zielgröße wird unten dargestellt:
Noch seltener als Größenunterschiede sind Formunterschiede. Die folgende Abbildung zeigt die Auswirkung der Zielform.
Tatsächlich ist es schwierig, einen formbasierten Korrekturfaktor bereitzustellen. Daher sind Tests in Anwendungen erforderlich, in denen der induktive Abstand entscheidend ist.
Der Hauptfaktor, der die induzierte Distanz beeinflusst, ist die Dielektrizitätskonstante des Messobjekts. Bei kapazitiven Füllstandssensoren gilt: Je höher die Dielektrizitätskonstante, desto leichter ist das Material zu erkennen. Als Faustregel gilt: Ist die Dielektrizitätskonstante größer als 2, sollte das Material erkennbar sein. Die folgenden Dielektrizitätskonstanten einiger gängiger Materialien dienen lediglich als Referenz.
03 Kapazitiver Sensor zur Füllstandserfassung
Um kapazitive Sensoren erfolgreich zur Füllstandserkennung einzusetzen, stellen Sie Folgendes sicher:
Die Wände des Gefäßes sind nichtmetallisch
Behälterwandstärke weniger als ¼" -½"
In der Nähe des Sensors befindet sich kein Metall
Die Induktionsfläche wird direkt an der Behälterwand angebracht
Potentialausgleich zwischen Sensor und Behälter
Veröffentlichungszeit: 14. Februar 2023