容量式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、ほぼあらゆる物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、感度を調整できるだけでなく、非金属製の容器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です。

01 技術概要

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2枚の極板からなるコンデンサは、電源が供給されると極板間に電界を発生させる。この電界に何らかの物質が入り込むと、極板間の静電容量が変化する。

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コンデンサは、プレートで構成される場合もある。この場合、2番目の「プレート」は接地線となる。

 

静電容量式センサーはすべて、同じ基本構成要素を備えている。

1.筐体 - さまざまな形状、サイズ、構造材料
2. 基本センサー要素 - 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 - 電源と出力信号を提供します

容量式センサーの場合、ベースとなる検出素子は単一の基板コンデンサであり、もう一方の電極は接地されている。対象物がセンサーの検出領域に移動すると、静電容量の値が変化し、センサーの出力が切り替わる。

1.コンデンサ

2.接続

3.誘導加熱面

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、対象物がセンサーの誘導面に軸方向に接近した際に、スイッチの出力が変化する物理的な距離を指します。

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当社の製品仕様書には、3種類の距離が記載されています。

感知範囲これは、開発プロセスにおいて定義された公称距離を指し、標準的なサイズと素材を目標としています。

実際の感知範囲室温における部品のばらつきを考慮に入れています。最悪の場合、公称検出範囲の90%となります。

実際の動作距離湿度、温度上昇などの要因によるスイッチングポイントのずれを考慮しており、最悪の場合でも実際の誘導距離の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、対象物は標準的なサイズや形状であることは稀である。対象物のサイズが及ぼす影響を以下に示す。

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大きさ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、ターゲットの形状が及ぼす影響を示しています。

形状に基づいた補正係数を算出するのは実際には難しいため、誘導距離が重要な用途ではテストが必要となる。 

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最後に、誘導距離に影響を与える主な要因は、対象物の誘電率です。容量式レベルセンサーの場合、誘電率が高いほど、対象物の検出が容易になります。一般的に、誘電率が2より大きい場合は、対象物を検出できると考えられます。以下に、参考として、いくつかの一般的な材料の誘電率を示します。

03 液面検出用静電容量センサー

液面検出に静電容量式センサーを効果的に使用するには、以下の点を確認してください。

容器の壁は非金属製です

容器の壁厚が1/4インチ~1/2インチ未満

センサーの近くに金属はありません

誘導加熱面は容器の壁面に直接設置される。

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