سنسور خازنی چیست؟
حسگرهای مجاورتی خازنی دستگاه‌های غیر تماسی هستند که می‌توانند وجود یا عدم حضور تقریباً هر جسمی را بدون توجه به مواد تشخیص دهند. آنها از خاصیت الکتریکی خازن و تغییر ظرفیت بر اساس تغییر میدان الکتریکی در اطراف وجه فعال سنسور استفاده می کنند.
فناوری سنجش خازنی اغلب در کارهای تشخیص مختلف استفاده می شود:
جریان
فشار
سطح مایع
فاصله گذاری
ضخامت
تشخیص یخ
زاویه شفت یا موقعیت خطی
سوئیچ های دیمر
سوئیچ های کلیدی
تبلت X-y
شتاب سنج ها
اصل عملیات
یک سنسور خازنی مانند یک خازن ساده عمل می کند. یک صفحه فلزی در سطح حسگر حسگر به صورت الکتریکی به یک مدار نوسانگر داخلی متصل است و هدفی که قرار است حس شود به عنوان صفحه دوم خازن عمل می کند. برخلاف سنسور القایی که میدان الکترومغناطیسی تولید می کند، حسگر خازنی میدان الکترواستاتیکی تولید می کند.
ظرفیت خارجی بین هدف و صفحه حسگر داخلی بخشی از خازن بازخورد در مدار نوسان ساز را تشکیل می دهد. با نزدیک شدن به هدف، حسگرها با نوسانات روبرو می شوند تا زمانی که به سطح آستانه برسند و خروجی را فعال کنند.
حسگرهای خازنی قابلیت تنظیم حساسیت یا سطح آستانه نوسان ساز را دارند. تنظیم حساسیت را می توان با تنظیم یک پتانسیومتر، با استفاده از یک دکمه فشاری آموزشی یکپارچه یا از راه دور با استفاده از سیم آموزش انجام داد. اگر سنسور روش تنظیمی نداشته باشد، سنسور باید به صورت فیزیکی حرکت داده شود تا هدف را به درستی تشخیص دهد. افزایش حساسیت باعث فاصله عملیاتی بیشتر تا هدف می شود. افزایش زیاد حساسیت می تواند باعث شود سنسور تحت تأثیر دما، رطوبت و کثیفی قرار گیرد.
دو دسته هدف وجود دارد که حسگرهای خازنی می توانند تشخیص دهند که اولی رسانا و دومی غیر رسانا است. اهداف رسانا شامل فلز، آب، خون، اسیدها، بازها و آب نمک است. این اهداف ظرفیت خازنی بیشتری دارند و قدرت دی الکتریک هدف اهمیتی ندارد. بر خلاف سنسور مجاورت القایی، فاکتورهای کاهش فلزات مختلف عاملی در حسگر فاصله سنسور نیستند.
دسته هدف غیر رسانا مانند یک عایق برای الکترود حسگر عمل می کند. ثابت دی الکتریک هدف که گاهی به آن ثابت دی الکتریک نیز می گویند، معیاری از خواص عایق است که برای تعیین ضریب کاهش فاصله حسگر استفاده می شود. جامدات و مایعات دارای یک ثابت دی الکتریک بزرگتر از خلاء (1.00000) یا هوا (1.00059) هستند. مواد با ثابت دی الکتریک بالا، فاصله حسی بیشتری خواهند داشت. بنابراین مواد با محتوای آب بالا، به عنوان مثال چوب، دانه، کثیفی و کاغذ بر فاصله سنجش تاثیر می گذارد.