مناسب برای سنسور فشار روغن کامینز L10 N14 M11 4921485

سنسور موقعیت خازنی

1. سنسور موقعیت خازنی یک سنسور موقعیت غیر تماسی است که معمولاً از سه قسمت تشکیل شده است: ناحیه تشخیص، لایه محافظ و پوسته. آنها می توانند موقعیت دقیق هدف را اندازه گیری کنند، اما فقط جسم را. اگر جسم اندازه گیری شده رسانا نباشد، اندازه گیری ضخامت یا چگالی آن همچنان مفید است.

2. هنگام اندازه گیری یک جسم رسانا، سیگنال خروجی ربطی به ماده جسم ندارد، زیرا برای سنسور جابجایی خازنی، همه هادی ها یک الکترود هستند. این نوع سنسور عمدتا در درایو دیسک، فناوری نیمه هادی و اندازه گیری صنعتی با دقت بالا استفاده می شود، اما به دقت و پاسخ فرکانسی بسیار بالایی نیاز دارد. هنگامی که برای اندازه گیری نارساناها استفاده می شود، سنسورهای موقعیت خازنی معمولاً برای شناسایی برچسب ها، پوشش ها و اندازه گیری ضخامت کاغذ یا فیلم استفاده می شوند.

3. سنسور موقعیت خازنی در ابتدا برای اندازه گیری فاصله جابجایی خطی، از چند میلی متر تا چند نانومتر استفاده شد و اندازه گیری با استفاده از ویژگی های الکتریکی رسانایی تکمیل شد. توانایی جسم در ذخیره بار را ظرفیت خازنی می گویند. یک دستگاه خازن معمولی برای ذخیره شارژ، خازن صفحه ای است. ظرفیت خازن صفحه ای با سطح الکترود و ثابت دی الکتریک نسبت مستقیم و با فاصله بین الکترودها نسبت معکوس دارد. بنابراین، هنگامی که فاصله بین الکترودها تغییر می کند، ظرفیت خازن نیز تغییر می کند. در یک کلام، سنسور موقعیت خازنی از این مشخصه برای تکمیل تشخیص موقعیت استفاده می کند.

4. یک سنسور موقعیت خازنی معمولی شامل دو الکترود فلزی با هوا به عنوان دی الکتریک است. یک الکترود سنسور یک صفحه فلزی است و الکترود دیگر خازن از یک جسم رسانا تشکیل شده است که باید شناسایی شود. هنگامی که ولتاژ بین صفحات هادی اعمال می شود، یک میدان الکتریکی بین صفحات ایجاد می شود و دو صفحه به ترتیب بارهای مثبت و بارهای منفی را ذخیره می کنند. سنسور موقعیت خازنی معمولاً ولتاژ AC را می پذیرد، که باعث می شود بار روی صفحه به طور مرتب قطبیت تغییر کند، بنابراین تغییر موقعیت هدف را می توان با اندازه گیری ظرفیت بین دو صفحه تشخیص داد.

5. خازن با فاصله بین صفحات، ثابت دی الکتریک دی الکتریک و فاصله بین صفحات تعیین می شود. در اکثر سنسورها، مساحت و ثابت دی الکتریک صفحه الکترود تغییر نمی کند، فقط فاصله بر ظرفیت بین الکترود و جسم هدف تأثیر می گذارد. بنابراین، تغییر ظرفیت می تواند موقعیت هدف را نشان دهد. از طریق کالیبراسیون، سیگنال ولتاژ خروجی سنسور یک رابطه خطی با فاصله بین برد تشخیص و هدف دارد. این میزان حساسیت سنسور است. نسبت تغییر ولتاژ خروجی به تغییر موقعیت را منعکس می کند. واحد معمولاً 1 ولت بر میکرون است، یعنی ولتاژ خروجی هر 100 میکرون 1 ولت تغییر می کند.

6. هنگامی که یک ولتاژ به فضای تشخیص اعمال می شود، یک میدان الکتریکی پراکنده روی جسم شناسایی شده ایجاد می شود. به منظور کاهش تداخل، یک لایه محافظ اضافه می شود. نیروی محرکه الکتریکی یکسانی را در هر دو انتهای ناحیه تشخیص اعمال می کند تا از نشت میدان الکتریکی در فضای تشخیص جلوگیری کند. رساناهای خارج از مناطق تشخیص دیگر یک میدان الکتریکی با لایه محافظ تشکیل می دهند و با میدان الکتریکی بین هدف و منطقه تشخیص تداخلی ایجاد نمی کنند. با توجه به لایه محافظ، میدان الکتریکی در ناحیه تشخیص مخروطی است. ناحیه پیش بینی شده میدان الکتریکی ساطع شده توسط الکترود تشخیص 30 درصد بزرگتر از ناحیه تشخیص است. بنابراین، سطح قطر جسم شناسایی شده باید حداقل 30٪ بزرگتر از ناحیه تشخیص سنسور باشد.