寶盟電容式傳感器的功能與技術
電容式傳感器的功能與技術
電容式傳感器的工作原理與開放式電容器基本相同。測量電極與接地電極之間形成一個電場,如果介電常數(shù)εr大于空氣介電常數(shù)的物質(zhì)進入電場,那么電場的電容會增加,具體取決于該物質(zhì)的εr。
傳感器中的電子模塊可測量出這一電容增加,所產(chǎn)生的信號在后續(xù)信號處理期間進行調(diào)節(jié),并在對應幅值處觸發(fā)輸出開關動作。
帶接地電極的傳感器
這些傳感器的感應面可以齊平安裝在材料內(nèi)。由于這些傳感器的測量區(qū)域從測量點延伸到集成的接地電極,因此測量區(qū)域有限。這些傳感器特別適合檢測油、玻璃、木材、塑料等非導電材料,但也適合檢測導電材料。為了避免傳感器意外開關或者表面產(chǎn)生濕氣,傳感器上集成了補償電極,以抑制有害物體的影響。
不帶接地電極的傳感器
一般來說,這些傳感器不能齊平安裝。由于沒有接地電極,所以被測物體起到接地電極的功能。不帶接地電極的傳感器對于污染和冷凝液不敏感,因此特別適合物位檢測應用。為了獲得較大的感應距離,被測介質(zhì)必須導電并且良好接地。
介電常數(shù)
電容式傳感器可檢測介電常數(shù)εr>1的導電和非導電介質(zhì)。物質(zhì)的介電常數(shù)εr(亦稱相對電容率或感應電容)說明了當該物質(zhì)進入測量區(qū)域時,電通量密度增大的倍數(shù)。
導電介質(zhì)
導電介質(zhì)的電導率通常大于20 µS/cm。所有傳感器類型,不論是否帶有接地電極,都能夠輕松檢測。感應距離不受導電介質(zhì)的介電常數(shù)的影響。物體的大小及其接地影響感應距離。
導電介質(zhì)包括:
- 水
- 血液
- 油墨
- 牛奶
- 丙酮
- 金屬
非導電介質(zhì)
非導電介質(zhì)的電導率通常小于20 µS/cm。一般而言,對于非導電介質(zhì),推薦采用帶接地電極的傳感器。當非導電物體進入傳感器的電場時,電場根據(jù)被測物體的介電常數(shù)和大小而增大,測量區(qū)域增大。εr越小,介質(zhì)檢測越困難。例如,對于εr = 3的塑料,實際感應距離(Sr)等于額定感應距離(Sn)的大約50%。
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