宝盟电容式传感器的功能与技术
时间:2020-08-27 阅读:468
电容式传感器的功能与技术
电容式传感器的工作原理与开放式电容器基本相同。测量电极与接地电极之间形成一个电场,如果介电常数εr大于空气介电常数的物质进入电场,那么电场的电容会增加,具体取决于该物质的εr。
传感器中的电子模块可测量出这一电容增加,所产生的信号在后续信号处理期间进行调节,并在对应幅值处触发输出开关动作。
带接地电极的传感器
这些传感器的感应面可以齐平安装在材料内。由于这些传感器的测量区域从测量点延伸到集成的接地电极,因此测量区域有限。这些传感器特别适合检测油、玻璃、木材、塑料等非导电材料,但也适合检测导电材料。为了避免传感器意外开关或者表面产生湿气,传感器上集成了补偿电极,以抑制有害物体的影响。
不带接地电极的传感器
一般来说,这些传感器不能齐平安装。由于没有接地电极,所以被测物体起到接地电极的功能。不带接地电极的传感器对于污染和冷凝液不敏感,因此特别适合物位检测应用。为了获得较大的感应距离,被测介质必须导电并且良好接地。
介电常数
电容式传感器可检测介电常数εr>1的导电和非导电介质。物质的介电常数εr(亦称相对电容率或感应电容)说明了当该物质进入测量区域时,电通量密度增大的倍数。
导电介质
导电介质的电导率通常大于20 µS/cm。所有传感器类型,不论是否带有接地电极,都能够轻松检测。感应距离不受导电介质的介电常数的影响。物体的大小及其接地影响感应距离。
导电介质包括:
- 水
- 血液
- 油墨
- 牛奶
- 丙酮
- 金属
非导电介质
非导电介质的电导率通常小于20 µS/cm。一般而言,对于非导电介质,推荐采用带接地电极的传感器。当非导电物体进入传感器的电场时,电场根据被测物体的介电常数和大小而增大,测量区域增大。εr越小,介质检测越困难。例如,对于εr = 3的塑料,实际感应距离(Sr)等于额定感应距离(Sn)的大约50%。
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