Sopii Cummins L10 N14 M11 öljynpaineanturiin 4921485

Kapasitiivinen asentoanturi

1. Kapasitiivinen asentoanturi on kosketukseton asentoanturi, joka koostuu yleensä kolmesta osasta: tunnistusalue, suojakerros ja kuori. He voivat mitata kohteen tarkan sijainnin, mutta vain kohteen. Jos mitattava kohde ei ole johtava, on silti hyödyllistä mitata sen paksuus tai tiheys.

2. Johtavaa kohdetta mitattaessa lähtösignaalilla ei ole mitään tekemistä kohteen materiaalin kanssa, koska kapasitiivisessa siirtymäanturissa kaikki johtimet ovat sama elektrodi. Tällaista anturia käytetään pääasiassa levyasemassa, puolijohdeteknologiassa ja korkean tarkkuuden teollisissa mittauksissa, mutta se vaatii erittäin suurta tarkkuutta ja taajuusvastetta. Kun kapasitiivisia paikkaantureita käytetään mittaamaan ei-johteita, niitä käytetään yleensä tarrojen, pinnoitteiden havaitsemiseen ja paperin tai kalvon paksuuden mittaamiseen.

3. Kapasitiivista asentoanturia käytettiin alun perin mittaamaan lineaarista siirtymäetäisyyttä, joka vaihteli useista millimetreistä useisiin nanometriin, ja mittaus tehtiin johtavuuden sähköisiä ominaisuuksia käyttämällä. Esineen kykyä varastoida varausta kutsutaan kapasitanssiksi. Yleisin varauksen varastointiin tarkoitettu kondensaattorilaite on levykondensaattori. Levykondensaattorin kapasitanssi on suoraan verrannollinen elektrodin pinta-alaan ja dielektrisyysvakioon ja kääntäen verrannollinen elektrodien väliseen etäisyyteen. Siksi, kun elektrodien välinen etäisyys muuttuu, myös kapasitanssi muuttuu. Sanalla sanoen, kapasitiivinen asentoanturi käyttää tätä ominaisuutta paikantunnistuksen loppuunsaattamiseksi.

4. Tyypillinen kapasitiivinen asentoanturi sisältää kaksi metallielektrodia, joissa ilma eristeenä. Anturin toinen elektrodi on metallilevy ja kondensaattorin toinen elektrodi koostuu havaittavasta johtavasta esineestä. Kun johdinlevyjen väliin syötetään jännite, levyjen väliin muodostuu sähkökenttä, ja kaksi levyä varastoivat vastaavasti positiivisia ja negatiivisia varauksia. Kapasitiivinen asentoanturi käyttää yleensä vaihtovirtaa, mikä saa levyn varauksen vaihtamaan napaisuutta säännöllisesti, joten kohdeasennon muutos voidaan havaita mittaamalla kahden levyn välinen kapasitanssi.

5. Kapasitanssi määräytyy levyjen välisen etäisyyden, eristeen dielektrisyysvakion ja levyjen välisen etäisyyden perusteella. Useimmissa antureissa elektrodilevyn pinta-ala ja dielektrisyysvakio eivät muutu, vain etäisyys vaikuttaa elektrodin ja kohteen väliseen kapasitanssiin. Siksi kapasitanssin muutos voi näyttää kohdeaseman. Kalibroinnin kautta anturin lähtöjännitesignaalilla on lineaarinen suhde tunnistuskortin ja kohteen väliseen etäisyyteen. Tämä on anturin herkkyys. Se kuvastaa lähtöjännitteen muutoksen suhdetta asennon muutokseen. Yksikkö on yleensä 1V/mikroni, eli lähtöjännite muuttuu 1V 100 mikronin välein.

6. Kun havaintotilaan syötetään jännite, havaittuun kohteeseen syntyy hajautunut sähkökenttä. Häiriöiden vähentämiseksi lisätään suojakerros. Se käyttää samaa sähkömotorista voimaa havaintoalueen molemmissa päissä estääkseen tunnistustilan sähkökentän vuotamisen. Muiden havaintoalueiden ulkopuolella olevat johtimet muodostavat suojakerroksen kanssa sähkökentän eivätkä häiritse kohteen ja havaintoalueen välistä sähkökenttää. Suojakerroksen ansiosta sähkökenttä havaintoalueella on kartiomainen. Ilmaisuelektrodin lähettämän sähkökentän projisoitu pinta-ala on 30 % suurempi kuin tunnistusalue. Siksi havaitun kohteen halkaisija-alueen on oltava vähintään 30 % suurempi kuin anturin havaintoalue.