Adequat per al sensor de pressió d'oli Cummins L10 N14 M11 4921485

Sensor capacitiu de posició

1.El sensor de posició capacitiu és un sensor de posició sense contacte, que normalment consta de tres parts: àrea de detecció, capa protectora i carcassa. Poden mesurar la posició exacta de l'objectiu, però només l'objecte. Si l'objecte mesurat no és conductor, encara és útil mesurar-ne el gruix o la densitat.

2.Quan es mesura un objecte conductor, el senyal de sortida no té res a veure amb el material de l'objecte, perquè per a un sensor de desplaçament capacitiu, tots els conductors són el mateix elèctrode. Aquest tipus de sensor s'utilitza principalment en unitats de disc, tecnologia de semiconductors i mesura industrial d'alta precisió, però requereix una precisió i una resposta de freqüència molt alta. Quan s'utilitzen per mesurar no conductors, els sensors de posició capacitius s'utilitzen normalment per detectar etiquetes, recobriments i mesurar el gruix del paper o pel·lícula.

3.El sensor de posició capacitiu es va utilitzar originalment per mesurar la distància de desplaçament lineal, que va des de diversos mil·límetres fins a diversos nanòmetres, i la mesura es va completar utilitzant les característiques elèctriques de la conductivitat. La capacitat d'un objecte per emmagatzemar càrrega s'anomena capacitat. Un dispositiu de condensador comú per a l'emmagatzematge de càrrega és un condensador de placa. La capacitat del condensador de placa és directament proporcional a l'àrea de l'elèctrode i la constant dielèctrica, i inversament proporcional a la distància entre elèctrodes. Per tant, quan la distància entre els elèctrodes canvia, la capacitat també canvia. En una paraula, el sensor de posició capacitiu utilitza aquesta característica per completar la detecció de posició.

4. Un sensor de posició capacitiu típic inclou dos elèctrodes metàl·lics, amb l'aire com a dielèctric. Un elèctrode del sensor és una placa metàl·lica i l'altre elèctrode del condensador es compon d'un objecte conductor a detectar. Quan s'aplica una tensió entre plaques conductores, s'estableix un camp elèctric entre les plaques, i les dues plaques emmagatzemen càrregues positives i càrregues negatives respectivament. El sensor de posició capacitiu normalment adopta tensió CA, la qual cosa fa que la càrrega de la placa canviï de polaritat regularment, de manera que es pot detectar el canvi de posició objectiu mesurant la capacitat entre les dues plaques.

5.La capacitat ve determinada per la distància entre les plaques, la constant dielèctrica del dielèctric i la distància entre les plaques. A la majoria de sensors, l'àrea i la constant dielèctrica de la placa de l'elèctrode no canviaran, només la distància afectarà la capacitat entre l'elèctrode i l'objecte objectiu. Per tant, el canvi de capacitat pot mostrar la posició objectiu. Mitjançant el calibratge, el senyal de voltatge de sortida del sensor té una relació lineal amb la distància entre la placa de detecció i l'objectiu. Aquesta és la sensibilitat del sensor. Reflecteix la relació entre el canvi de tensió de sortida i el canvi de posició. La unitat sol ser 1V/micra, és a dir, la tensió de sortida canvia 1V cada 100 micres.

6. Quan s'aplica una tensió a l'espai de detecció, es generarà un camp elèctric difús a l'objecte detectat. Per tal de reduir les interferències, s'afegeix una capa protectora. Aplica la mateixa força electromotriu als dos extrems de l'àrea de detecció per evitar que el camp elèctric de l'espai de detecció es pugui filtrar. Els conductors fora d'altres àrees de detecció formaran un camp elèctric amb la capa protectora i no interferiran amb el camp elèctric entre l'objectiu i l'àrea de detecció. A causa de la capa protectora, el camp elèctric a l'àrea de detecció és cònic. L'àrea projectada del camp elèctric emès per l'elèctrode de detecció és un 30% més gran que l'àrea de detecció. Per tant, l'àrea de diàmetre de l'objecte detectat ha de ser almenys un 30% més gran que l'àrea de detecció del sensor.