静電容量センサーの誘導距離に影響を与える要因は何ですか?

静電容量式近接スイッチは、ほぼあらゆる材質の接触または非接触検出に使用できます。LANBAOの静電容量式近接センサーを使用すれば、感度を調整でき、非金属製のキャニスターや容器を貫通して内部の液体や固体を検出することも可能になります。

01 技術概要

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2枚のプレートで構成されるコンデンサは、通電するとプレート間に電界を発生させます。この電界に侵入する物質は、プレート間の静電容量を変化させます。

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コンデンサはプレートで構成される場合もあります。この場合、2つ目の「プレート」はアース線です。

 

すべての静電容量センサーには同じ基本コンポーネントがあります。

1.エンクロージャ - さまざまな形状、サイズ、構造材料
2. 基本的なセンサー要素 - 使用される技術によって異なります
3.電子回路 - センサーによって検出された物体を評価する
4.電気接続 - 電力と出力信号を供給する

静電容量式センサーの場合、ベースとなるセンシング素子は単一の基板コンデンサで、もう一方のプレート接続は接地されています。対象物がセンサーの検出領域に移動するにつれて、静電容量値が変化し、センサー出力が切り替わります。

1.コンデンサ

2.接続

3.誘導面

02 センサーの検知距離に影響を与える要因

誘導距離とは、ターゲットが軸方向にセンサの誘導面に近づいたときにスイッチ出力が変化する物理的な距離を指します。

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当社製品のパラメータシートには、次の 3 つの異なる距離が記載されています。

検知範囲開発プロセスにおいて、標準サイズと材質をターゲットとして定義される公称距離を指します。

リアルセンシングレンジ室温での部品の偏差を考慮しています。最悪のケースでは、公称検出範囲の90%となります。

実際の動作距離湿度、温度上昇、その他の要因によるスイッチポイントのドリフトを考慮しており、最悪のケースでは実際の誘導距離の90%となります。誘導距離が重要な場合は、この距離を使用してください。

実際には、対象物が標準的なサイズや形状であることはほとんどありません。対象物のサイズの影響は以下のようになります。

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サイズの違いよりもさらに珍しいのが、形状の違いです。下の図は、ターゲットの形状の影響を示しています。

実際には、形状ベースの補正係数を提供することは難しいため、誘導距離が重要なアプリケーションではテストが必要です。 

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最後に、誘導距離に影響を与える主な要因は、ターゲットの誘電率です。静電容量式レベルセンサーの場合、誘電率が高いほど、物質の検出が容易になります。一般的な目安として、誘電率が2より大きい場合、物質は検出可能です。以下は、参考までに一般的な物質の誘電率です。

03 レベル検出用静電容量センサー

レベル検出に静電容量センサーを適切に使用するには、次の点を確認してください。

容器の壁は非金属である

容器の壁の厚さが¼インチ~½インチ未満

センサーの近くに金属がない

誘導面は容器の壁に直接設置されます

センサーと容器の等電位接地

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投稿日時: 2023年2月14日