Apte per a Cummins L10 N14 M11 Sensor de pressió d’oli 4921485

Sensor de posició capacitiva

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

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

3. El sensor de posició capaç 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 mitjançant les característiques elèctriques de la conductivitat. La capacitat d’un objecte per emmagatzemar la càrrega s’anomena capacitança. Un dispositiu de condensador comú per a l'emmagatzematge de càrrega és un condensador de plaques. La capacitança del condensador de la placa és directament proporcional a la zona d’elèctrodes i constant dielèctrica, i inversament proporcional a la distància entre els elèctrodes. Per tant, quan canvia la distància entre els elèctrodes, la capacitança també canvia. En una paraula, el sensor de posició capacitiva utilitza aquesta característica per completar la detecció de la posició.

4. Un sensor de posició capacitiva típica 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 està compost per un objecte conductor a detectar. Quan s’aplica una tensió entre les plaques del conductor, s’estableix un camp elèctric entre les plaques i les dues plaques emmagatzemen càrregues positives i càrregues negatives respectivament. El sensor de posició capacitiva sol adoptar la tensió de CA, cosa que fa que la càrrega de la polaritat canviï regularment, de manera que es pot detectar el canvi de posició objectiu mesurant la capacitança entre les dues plaques.

5. La capacitança està determinada per la distància entre les plaques, la constant dielèctrica del dielèctric i la distància entre les plaques. En la majoria dels sensors, l’àrea i la constant dielèctrica de la placa d’elèctrodes no canviaran, només la distància afectarà la capacitança entre l’elèctrode i l’objecte objectiu. Per tant, el canvi de capacitança pot mostrar la posició objectiu. Mitjançant la calibració, el senyal de tensió de sortida del sensor té una relació lineal amb la distància entre la placa de detecció i la destinació. Aquesta és la sensibilitat del sensor. Reflecteix la relació del canvi de tensió de sortida amb el canvi de posició. La unitat sol ser 1V/ micron, 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 difós a l’objecte detectat. Per tal de reduir la interferència, s’afegeix una capa protectora. Aplica la mateixa força electromotriu als dos extrems de la zona de detecció per evitar que es filtri el camp elèctric de l’espai de detecció. Els conductors de fora d’altres zones 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 de la zona de detecció és cònic. L’àrea projectada del camp elèctric emès per l’elèctrode de detecció és del 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.