Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om de kapacitiva sensorerna och avståndsbrytare
Was är kapacitiva sensorer och var används de?
Hur fungerar kapacitiva sensorer?
Vilka specifikationer måste ICH följa när jag köper?
Rätt kopplingsavstånd: Sensibilitet och dielektriktetskonstant
Kort och gott:
Was är kapacitiva sensorer och var används de?
En kapacitiv sensor eller en kapacitiv givare utlöser utan mekanisk kontakt en binär signal redan genom att ett objekt närmar sig.
Det speciella med den kapacitiva sensorn är dessutom att den inte bara känner igen ledande material som metaller, utan alla ämnen med högre dielektrikcitet än luft. Detta omfattar till exempel vatten, plast, glas och till och med mänsklig hud.
Tack vare högsta noggrannhet med universell funktionalitet kan en kapacitiv sensor för nästan alla industrisektorer utföra olika uppgifter som tjockleksmätning, positionsmätning eller nivåkontroll.
En stor fördel är att den icke-mekaniska utlösaren förhindrar kontaktbrand och liknande förslitningar. Tillverkarna anger därför en livslängd på upp till 50 miljoner cykler.
Hur fungerar kapacitiva sensorer?
Grafik: Skiss av mätningen av en kapacitiv sensor
En kapacitiv rörelsebrytare bygger på principen om en elektrisk kondensator. Enklare uttryckt består två elektroder, mät- och skärmen, de två kondensatorplattorna. På så sätt byggs ett elektriskt fält upp på en sida av sensorn, den s.k. aktiva ytan. När ett objekt kommer in i detta fält ändrar det kondensatorns kapacitet. Detta registreras av en efterföljande demodulator och omvandlas till en analog signal.
I motsats till induktiva brytare fungerar kapacitiva givare även vid icke-ledande ämnen med större dielektriktetskonstant än luft (nästan alla fasta ämnen och vätskor). Även här ger inplacering av materialet i det elektriska fältet en ökning av kondensatorns kapacitet.
- Skärmelektroder
- Mätelektroder
- Mätobjekt
Vilka specifikationer måste ICH följa när jag köper?
Anslutning
Du kan välja mellan enheter med kabel eller sådana med kontaktdon (huvudsakligen 3-, 4- och 6-poliga standardkontakter M12 eller M8). De senare ansluts via kontakter.
Utgången
PNP eller NPN? Den europeiska standarden är PNP, den asiatiska NPN. Skillnaden: För PNP-kopplingar är "Plus" kopplingstråd, för NPN-kopplingar är det "noll".
Bünfullhet
Man kan dessutom skilja mellan infällda och icke infällda brytare. Jämna avståndsgivare sluter tätt mot den omgivande ytan, medan jämna drift kräver ett fritt rum från sidan av den aktiva ytan.
Kontakttyp
Om en kapacitiv brytare är utmärkt som "slutare" sluts den vid utlösning av en strömkrets, alltså anslut den. En "öppnare" ger raka motsatsen och bryter en befintlig strömkrets. "Växlande" innebär alltid en ändring av det befintliga tillståndet.
Konstruktion & storlek
Kapacitiva induktiva givare finns att köpa i runda (M12, M18, M22, M30) eller i rätblocksform och med mått på några millimeter eller över 10 centimeter längd. Bland annat är monteringen här av avgörande betydelse. Till exempel kan runda sensorer fixeras med sensorhållare, medan andra till och med kan fästas på. Man måste också ta hänsyn till den planerade insatsen. Dessa sensorer är till exempel särskilt utformade för användning som startknapp/stopp-knapp som kan utlösas manuellt och kan tilldelas deras betydelse med hjälp av symbolskivor.
Generellt gäller dock vid val: En större sensor innebär ett högre kopplingsavstånd.
Rätt kopplingsavstånd: Sensibilitet och dielektriktetskonstant
En av de viktigaste tuggöverdragningarna är det nödvändiga kopplingsavståndet, det vill säga det avstånd där mätningen ska leda till ett utslag. Generellt ger kapacitiva avståndsbrytare med upp till ca 40 millimeter betydligt mindre avstånd än induktiva givare.
För övrigt: På samma sätt som reduktionsfaktorn hos metalliska ämnen i induktiva närbrytare förändras kopplingsavståndet beroende på det upplösta objektets beskaffenhet.
Med kapacitiva approximabrytare är bandbredden ännu större, eftersom många olika ämnen uppfattas av sensorn. Generellt gäller: En högre relativ dielektricitetskonstant ger en högre elektrisk kapacitet och därmed en snabbare utlösning av knappen. Dessutom kan en ändring av temperatur eller luftfuktighet i närheten av brytaren påverka det nödvändiga avståndet.
Vårt praxistipp: Kalibrering av näringsbrytare
Avståndsbrytare har, tack vare de många användningsmöjligheterna, i regel möjlighet till kalibrering med hjälp av en potentiometer. Så kom ihåg att när du har fäst den på avsedd plats kan du justera den rätta kopplingsavståndet.
Dielektrikskonstanter av vanliga material
| Material | Relativ dielektricitetskonstant |
|---|---|
| Luft | 1 |
| Papper | 1,2–4,0 |
| Olja | 2,2–2,4 |
| Gummi | 2,5–3,0 |
| PVC | 3 |
| epoxid; | 3,2–3,9 |
| Plexiglas | 3,0–4,0 |
| Porslin | 4,5–6,5 |
| Glas | 5,0–7,0 |
| Destillerat vatten | 80,8 |
Kort och gott:
Kapacitiva sensorer ger möjligheten att mäta avstånd eller nivåer, kan användas som stoppknapp utan brand, och hjälper även vid placering av verktyg, oavsett om de ämnen som ska samlas in är ledande eller inte. Multitalangen är därför nästan omöjligt att föreställa sig en arbetsrutin och imponerar riktigt på mycket lång tid.