Geeignet für Cummins L10 N14 M11 Öldrucksensor 4921485

Kapazitiver Positionssensor

1.Kapazitiver Positionssensor ist ein nicht kontaktischer Positionssensor, der normalerweise aus drei Teilen besteht: Nachweisbereich, Schutzschicht und Schale. Sie können die genaue Position des Ziels messen, aber nur das Objekt. Wenn das gemessene Objekt nicht leitfähig ist, ist es immer noch nützlich, seine Dicke oder Dichte zu messen.

2. Während das Messen eines leitenden Objekts das Ausgangssignal nichts mit dem Material des Objekts zu tun hat, da für einen kapazitiven Verschiebungssensor alle Leiter dieselbe Elektrode sind. Diese Art von Sensor wird hauptsächlich in Festplattenantrieb, Halbleitertechnologie und hochpräziser industrieller Messung verwendet, erfordert jedoch eine sehr hohe Genauigkeit und einen Frequenzgang. Bei Verwendung zur Messung von Nicht-Konditoren werden kapazitive Positionssensoren normalerweise verwendet, um Etiketten, Beschichtungen zu erkennen und die Dicke von Papier oder Film zu messen.

3.Kapazitiver Positionssensor wurde ursprünglich verwendet, um den linearen Verschiebungsabstand von mehreren Millimetern bis zu mehreren Nanometern zu messen, und die Messung wurde unter Verwendung der elektrischen Eigenschaften der Leitfähigkeit abgeschlossen. Die Fähigkeit eines Objekts, die Gebühr zu speichern, wird als Kapazität bezeichnet. Ein gemeinsames Kondensatorgerät für die Ladungspeicher ist ein Plattenkondensator. Die Kapazität des Plattenkondensators ist direkt proportional zur Elektrodenfläche und der Dielektrizitätskonstante und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den Elektroden. Wenn sich der Abstand zwischen den Elektroden ändert, ändert sich daher auch die Kapazität. Mit einem Wort verwendet der kapazitive Positionssensor dieses Merkmal, um die Positionserkennung zu vervollständigen.

4. Ein typischer kapazitiver Positionssensor umfasst zwei Metallelektroden mit Luft als Dielektrikum. Eine Elektrode des Sensors ist eine Metallplatte, und die andere Elektrode des Kondensators besteht aus einem zu erkennenden leitenden Objekt. Wenn zwischen den Leiterplatten eine Spannung aufgetragen wird, wird zwischen den Platten ein elektrisches Feld festgelegt und die beiden Platten positive Ladungen bzw. negativen Ladungen ersparen. Der kapazitive Positionssensor nimmt normalerweise eine Wechselspannung an, wodurch die Ladung auf der Plattenänderungspolarität regelmäßig verwendet wird, sodass die Änderung der Zielposition durch Messung der Kapazität zwischen den beiden Platten erfasst werden kann.

5. Die Kapazität wird durch den Abstand zwischen den Platten, der Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums und dem Abstand zwischen den Platten bestimmt. In den meisten Sensoren ändert sich die Fläche und die dielektrische Konstante der Elektrodenplatte nicht, nur der Abstand wirkt sich auf die Kapazität zwischen der Elektrode und dem Zielobjekt aus. Daher kann die Kapazitätsänderung die Zielposition zeigen. Durch die Kalibrierung hat das Ausgangsspannungssignal des Sensors eine lineare Beziehung zum Abstand zwischen der Erkennungskarte und dem Ziel. Dies ist die Empfindlichkeit des Sensors. Es spiegelt das Verhältnis der Ausgangsspannungsänderung zur Positionsänderung wider. Das Gerät ist normalerweise 1 V/ Mikron, dh die Ausgangsspannung ändert sich 1 V pro 100 Mikrometer.

6. Wenn eine Spannung auf den Erkennungsraum angewendet wird, wird auf dem erkannten Objekt ein diffuses elektrisches Feld erzeugt. Um die Störung zu verringern, wird eine Schutzschicht hinzugefügt. Es wendet die gleiche elektromotive Kraft an beiden Enden des Erkennungsbereichs an, um zu verhindern, dass das elektrische Feld im Erkennungsraum austritt. Leiter außerhalb anderer Erkennungsbereiche bilden ein elektrisches Feld mit der Schutzschicht und stören das elektrische Feld zwischen dem Ziel und dem Erkennungsbereich nicht. Aufgrund der Schutzschicht ist das elektrische Feld im Nachweisbereich konisch. Die projizierte Fläche des von der Erkennungselektrode emittierten elektrischen Feldes ist 30% größer als die Erkennungsfläche. Daher muss die Durchmesserfläche des erkannten Objekts mindestens 30% größer sein als die Nachweisfläche des Sensors.