Емкостные датчики: принцип работы, виды, применение

Главная Исследования, разработки, полезная информация Емкостные датчики

20.01.2022

В современное время на предприятиях промышленности используется огромное количество различных специальных приборов и устройств. Они исполняют важные функции в технологических процессах. В зависимости от конкретного примера это позволяет ускорить, обезопасить, улучшить качество или управляемость процесса.

Одним из таких устройств является датчик емкостного типа. Он позволяет контролировать значение определенных технологических параметров за счет зависимости между величиной своего емкостного сопротивления и значением контролируемого параметра.

Конструкция и принцип работы

Основным элементом емкостных датчиков является конденсатор, который может быть выполнен в плоском или цилиндрическом виде. Когда подвижная пластина конденсатора начинает перемещаться, увеличивая расстояния до неподвижной пластины, происходит деформация диэлектрика, при этом изменяется его положение, ведущее к изменению диэлектрической проницаемости и еще многих параметров.

Емкость для плоского конденсатора вычисляется по следующей формуле: С = Ɛ×Ɛ₀×S/d, где

• Ɛ – постоянное значение относительно диэлектрической проницаемости среды между пластинами;
• S – площадь пластин;
• d – расстояние между пластинами.

Датчики емкостного типа работают следующим образом:

1. Для контроля объекта генерируется электрическое поле с помощью генератора;
2. Специальное электронное устройство фиксирует изменения напряжения и амплитуды высокочастотных колебаний генератора;
3. Электронный триггер выступает в роли компаратора для того, чтобы установить уровень сигнала для срабатывания устройства;
4. Усилитель масштабирует выходной сигнал до необходимой величины;
5. Срабатывание устройства отображается с помощью индикатора, в роли которого выступает светодиод. По этому индикатору можно отследить момент переключения и по нему произвести настройку чувствительности.
6. Вся электроника устройства находится в компаунде. Это необходимы для защиты электроники от негативных внешних воздействий, например, грязь, вода и т.п.
7. Весь датчик заключается в прочный корпус, который может быть изготовлен как из пластика, так и из латуни. Тем самым устройство защищается от механических воздействий.
8. Чувствительная область датчика, которая взаимодействует с объектом контроля, образована с помощью электродов из металла. При этом электроды являются элементом обратной связи для генератора.
9. Контролируемый объект входит в поле, что приводит к появлению колебаний на генераторе. Значение амплитуды этих колебаний зависит от близости объекта к датчику. Триггер срабатывает при достижении амплитуды колебаний заданного значения.

Виды емкостных датчиков?

По типу исполнения оборудование бывает 2 видов.

Одноемкостные

Простейшее устройство, которое представляет собой переменный конденсатор. При этом стоит отметить, что простота конструкции ведет к чувствительности таких приборов к негативным внешним факторам, таких как влага, перепады температур и т.п.

Двухъемкостные

В схеме таких датчиков используются два переменных конденсатора. Они могут быть дифференциальными, обладающие высокой устойчивостью к внешним факторам, стабильностью и точностью при работе, и полудифференциальными, которые применяются, если первый тип использовать не получается.

По принципу действия или по контролируемой величине емкостные датчики делятся на:

Датчики линейных перемещений. В таких датчиках линейное перемещение объекта преобразуется пропорционально в перемещение пластин конденсатора, что приводит к изменению емкости. По этому значению емкости можно вычислить расстояние, на которое переместился объект.

Датчики угловых перемещений. Принцип действия абсолютно схож с предыдущем типом датчика. Отличие лишь в том, что в данном устройстве идет зависимость углового перемещения от емкости.

Инклинометры. Данный тип датчиков применятся для контроля наклона или крена. Основным элементом является капсула, которая располагается в подложке с планарными электродами. В качестве чувствительного электрода выступает проводящая жидкость, которая располагается внутри корпуса. В совокупности оба эти электрода являются дифференциальным конденсатором. Величина сигнала на выходе датчика пропорциональна емкости этого конденсатора, которая зависит от того, где находится корпус по вертикали. То есть угол наклона, который определяется по вертикальному положению, прямо пропорционален емкости конденсатора. Такие датчики обладают высокой точностью измерения, имеют компактный корпус и небольшой вес, и в целом отличное соотношение цена/качество/функциональность.

Датчики уровня. Очень распространены во многих отраслях промышленности для контроля уровня различных технологических веществ в емкостях, баках и т.п. При этом датчики емкостного типа работают, как с жидкостями различной вязкости, так и с сыпучими материалами. Также такие датчики надежно работают в самых сложных ситуациях, при которых идет большое запыление в емкости или образование конденсата.

Датчики давления. Конструкция подобных датчиков давления бывает одностаторная или двухстаторная. В одностаторных устройствах используется металлическая ячейка, которая делиться на части плоской диафрагмой со статичным электродом. Диафрагма и электрод представляют собой переменный конденсатор. При деформации диафрагмы изменяется значение емкости, которое пропорционально приложенному давлению. В двухстаторных приборах диафрагма может двигаться в обе стороны, за счет этого может измеряться дифференциальное давления. Датчики подобного типа имеют незначительную погрешность.

Области применения

Емкостные датчики получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. Они применяются для непрерывного измерения параметров технологического процесса, таких как уровень, давление. Также они позволяют получать дискретные сигналы о заполнении емкостей, о положениях различных механизмов и т.

п.

На сегодняшний день множество применений получают датчики приближения объекта. На многих производствах их можно встретить при выполнении функций контроля наполнения емкостей из пластика или стекла, контроля состояния конвейерной ленты и многого другого.

Датчики угловых и линейных перемещений нашли свое применений в машиностроительных, энергетических и подобны отраслях тяжелой промышленности.

Функционал инклинометра позволяет ему быть востребованным для многих областей, например:

• автоматическая установка платформы в горизонтальное положение;
• контроль прогиба или деформации различных конструкций;
• измерение наклона дорог при их строительстве или обслуживании;
• контроль углового перемещения при вращении.

Особенности емкостных датчиков

Основными достоинствами применения емкостных датчиков являются:

• компактные габариты;
• малое энергопотребление датчика;
• высокий рабочий ресурс;
• формфактор датчика можно удобно приспособить к различным конструкциям.

Из ограничений емкостных датчиков следует выделить:

• малый коэффициент преобразования;
• хороший работа достигается на высокой частоте;
• требуется экранирование чувствительного элемента.

Все продукты | Schneider Electric Россия

• Распределение электроэнергии низкого напряжения

• Автоматизация и безопасность зданий

• Распределение электроэнергии среднего напряжения и автоматизация электроснабжения

• se.com/ru/ru/work/products/critical-power-cooling-and-racks/»>

  Системы резервного питания и охлаждения

• Электроустановочное оборудование и системы управления домом

• Автоматизация и промышленный контроль

• Солнечная энергетика

Самые популярные серии

Самые популярные серии

Самые популярные серии

Самые популярные серии

Самые популярные серии

Самые популярные серии

Самые популярные серии

• Серии: 65

• Серии: 25

• Серии: 22

• Серии: 25

• Серии: 11

• Серии: 46

• Серии: 26

• Серии: 1

• Серии: 35

Емкостные датчики приближения — Датчики приближения

Показать только в наличии

Емкостные датчики приближения — это бесконтактные датчики, которые могут обнаруживать металлические и неметаллические цели за счет изменения емкости между датчиком и материалом цели.

Емкостные датчики требуют, чтобы цель находилась относительно близко.

Вы можете сравнивать не более 5 предметов.

ТУРК
Емкостный датчик приближения, прямоугольный, 10 мм, постоянный ток, PNP-NO, кабель 3 Wire, экранированный

Производитель Деталь №: BC10-QF5.5-AP6X2

Товарный номер союзника: 70034615

В наличии: 205
При заказе: 116

+1 146,60 долларов США / шт.

+5 140,75 долларов США / шт.

+10 $136,34 / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Датчик, емкость, M30, пластик, диапазон 15 мм, 20–250 В перем./пост. тока, НЗ, 2 м, ПВХ

Производитель Деталь №: KI0203

Товарный №: 71022575

В наличии: 62

+1 213,30 долларов США / шт.

+5 202,65 доллара США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Карло Гавацци, Inc.
Емкостный датчик приближения, цилиндрический, 25 мм, постоянный ток, PNP-NO/NC, кабель 4 Wire, 30 мм

Производитель Деталь №: CA30CAN25PA

Allied Stk №: 70620571

В наличии: 109
При заказе: 37

+1 249,66 долларов США / шт.

+5 $234,68 / шт.

+10 229,67 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Карло Гавацци, Inc.
Емкостный датчик приближения, цилиндрический, 12 мм, постоянный ток, PNP-NO/NC, 4 провода, 18 мм, неэкранированный

Производитель Деталь №: CA18CAN12PA

Allied Stk #: 70620541

В наличии: 246

+1 161,35 долл. США / шт.

+5 $151,66 / шт.

+10 148,45 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
CapactiveSensor Корпус 30 мм 15 мм Неэкранированный 2-жильный AC/DC NC

Производитель Артикул №: KI0207

Товарный №: 71388957

В наличии: 51

+1 262,38 доллара США / шт.

+5 249,27 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Карло Гавацци, Inc.
Емкостный датчик приближения, тип подключения M12, выход PNP, серия CA30

Произв. Деталь №: CA30CAN25PAM1

Allied Stk #: 70620572

В наличии: 78

+1 $268,96 / шт.

+5 252,82 доллара США / шт.

+10 247,44 доллара США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
CapactiveSensor Корпус 30 мм 15 мм Неэкранированный 2-жильный AC/DC NO

Производитель Артикул №: KI0202

Товарный №: 71388954

В наличии: 26

+1 213,30 долларов США / шт.

+5 202,65 доллара США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Карло Гавацци, Inc.
Датчик, режим емкостного измерения, от 10 до 40 В пост. тока, 10 мА, 100 Гц, +80°C, -25°C

Производитель Деталь №: EC3025TBAPL

Allied Stk #: 70014840

В наличии: 46

+1 373,72 доллара США / шт.

+5 $351,30 / шт.

+10 $343,81 / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостный датчик приближения, 1 — 6 мм, НО, PNP, 100 мА, M12 x 1, IP 65

Производитель Деталь №: KF5001

Товарный №: 70746483

В наличии: 31

+1 197,31 доллара США / шт.

+5 187,46 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостный датчик приближения, диапазон 15 мм без заподлицо

Производитель Деталь №: KI3513

Товарный номер союзника: 71099781

В наличии: 20
При заказе: 10

+1 290,12 долл. США / шт.

+5 275,61 долл. США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостной датчик, корпус 30 мм, неэкранированный, 20 мм, 3-проводной DC PNP/NPN, NO/NC

Произв. Деталь №: KI5082

Товарный номер союзника: 71388958

В наличии: 40
При заказе: 12

+1 $191,40 / шт.

+5 181,85 долл. США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Карло Гавацци, Inc.
4–25 мм Емкостный датчик приближения SCR 500 мА M12 IP67, серия EC30

Производитель Деталь №: EC3025TBAPL-6

Allied Stk #: 70014638

В наличии: 53

+1 400,62 доллара США / шт.

+5 376,56 долларов США / шт.

+10 368,56 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

БОЛЬНОЙ
Емкостный датчик приближения, цилиндрический, 8 мм, постоянный ток, PNP-NO/NC, M12 4-контактный, 18 мм, экранированный

Производитель Деталь №: CM18-08BPP-EC1

Allied Stk #: 70

1

В наличии: 8
При заказе: 37

+1 247,49 долларов США / шт.

+5 237,59 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостный датчик приближения 20 мм PNP 250 мА IP65

Производитель Артикул №: KB5004

Товарный №: 70746239

В наличии: 78

+1 196,24 доллара США / шт.

+5 186,43 доллара США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостной датчик, корпус 30 мм, неэкранированный, 20 мм, 4-проводной DC PNP/NPN, NO/NC

Производитель Деталь №: KI5083

Товарный номер союзника: 71388959

В наличии: 27

+1 187,20 долларов США / шт.

+5 180,65 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

Омрон Автоматизация
Датчик, емкостной режим измерения, диаметр 1,34 дюйма, нормально разомкнутый контакт, от 0,12 до 0,98 дюйма, 10 Гц

Производитель Деталь №: E2K-C25MY1

Товарный номер союзника: 70178662

В наличии: 22
При заказе: 8

+1 346,55 долларов США / шт.

+5 $325,76 / шт.

+10 $318,84 / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

IFM Эффектор
Емкостный датчик приближения 8 мм, PNP, 100 мА, M30 x 1,5, IP65, IP67

Производитель Артикул №: KI5085

Товарный №: 70746365

В наличии: 15

+1 227,19 долларов США / шт.

+5 $215,83 / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

ТУРК
10 (заподлицо) мм, 15 (не заподлицо) мм Емкостный датчик приближения, PNP-CO, 200 мА, M16

Производитель Деталь №: BC10-P30SR-VP4X2

Товарный номер союзника: 70035268

В наличии: 1
При заказе: 11

+1 430,51 долларов США / шт.

+5 413,28 долларов США / шт.

+10 400,36 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

БОЛЬНОЙ
Емкостный датчик приближения, цилиндрический, 16 мм, постоянный ток, PNP-NO/NC, M12 4-контактный, 30 мм, экранированный

Производитель Деталь №: CM30-16BPP-EC1

Allied Stk #: 70

9

В наличии: 17

+1 239,57 долларов США / шт.

+5 $231,19 / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Вы можете сравнить не более 5 предметов.

БОЛЬНОЙ
Емкостный датчик приближения, 25 мм, незаподлицо, M12, штекер, PNP, дополнительный

Произв. Деталь №: CQ35-25NPP-KC1

Allied Stk #: 70839917

В наличии: 20

+1 223,35 доллара США / шт.

+5 216,65 долларов США / шт.

0 сейчас в корзине

Ошибка при обновлении корзины

Показано 20 из 1377 результатов

Индуктивные датчики и емкостные датчики

Независимо от того, какой материал вам нужно обнаружить, не контактируя с ним, Telemecanique Sensors предоставит вам полный спектр высококачественных и высокопроизводительных индуктивных и емкостных датчиков. Для обнаружения металлических объектов размером до 60 мм наша линейка индуктивных датчиков оснащена новейшими высокопроизводительными технологиями. Для бесконтактного обнаружения любого другого типа материала размером до 20 мм наши емкостные датчики соответствуют такому же высочайшему уровню производительности.

Обзор этих двух лучших в своем классе вариантов бесконтактного обнаружения приведен ниже.

Индуктивные датчики приближения — серия XS

Наши индуктивные датчики приближения (ранее известные как OsiSense XS) предназначены исключительно для обнаружения металлических объектов. до 60мм. В основном они состоят из генератора, обмотки которого составляют чувствительную поверхность. Перед этими обмотками создается переменное магнитное поле.

 

Когда металлический предмет помещается в магнитное поле, создаваемое датчиком, результирующие индуцируемые токи формируют дополнительную нагрузку, и колебания прекращаются. Это приводит к срабатыванию выходного драйвера, и, в зависимости от типа датчика, вырабатывается нормально открытый (НО) или нормально закрытый (НЗ) выходной сигнал.

 

Наши индуктивные датчики выпускаются в версиях заподлицо и без заподлицо (экранированный/неэкранированный), версиях с коротким и длинным корпусом, версиях PNP и NPN , чтобы быть совместимыми со всеми ПЛК и контроллерами по всему миру. 2-проводные версии постоянного, переменного или переменного/постоянного тока также доступны для установки в вашем приложении в качестве концевого выключателя.

 

Емкостные бесконтактные датчики — серия XT

Наши емкостные датчики (ранее известные как OsiSense XT) предназначены для бесконтактного обнаружения любых материалов размером до 20 мм, независимо от материала или проводимости (металлы, минералы, дерево, пластик). , стекло, картон, кожа, керамика, жидкости и т. д.).

 

Емкостные датчики приближения обнаруживают цели благодаря способности этих целей быть электрически заряженными. Емкостные датчики подают напряжение в область и обнаруживают объекты, измеряя изменения электрического свойства, называемого емкостью, которое представляет собой способность чего-либо удерживать электрический заряд. Поскольку даже непроводники могут удерживать заряды, это означает, что практически любой объект можно обнаружить с помощью датчика этого типа.

 

Информация о предложении

 

Индуктивные датчики общего назначения
Один из самых полных каталогов на рынке:

• Стандартные цилиндрические формы: M8, M12, M18, M30 короткие и длинные корпуса
• Стандартные кубические, прямоугольные и плоские формы
• Соответствует международным стандартам CE, UL, CSA, CCC; РКМ, TUV
• Высшее международное качество IP69K
• Со всеми электрическими стандартами, включая блок питания переменного/постоянного тока
• Доступен в стандартной и увеличенной серии

 

Прикладные индуктивные и емкостные датчики

• Кубические и прямоугольные 40×40 SIL2 с сертификатами TÜV для более безопасного применения
• Контроль вращения, фактор 1, дискриминация черных/цветных металлов и т.