سنسور خازنی نوعی از سنسورهای بدون تماس است که جهت تشخیص اجسام فلزی و غیرفلزی مورد استفاده قرار میگیرد. سنورهای خازنی معمولا دارای حساسیت و پهنای باند بسیار بالایی هستند. کم حجم بودن و سادگی نصب از مزایای بسیار خوب آن است.
سنسور خازنی کاربرد های متنوعی از قبیل کنترل سطح، کنترل مایعات داخل محفظه یا بطری و شمارش دارد..
سنسور های خازنی در برابر تمامی اجسام حساس بوده و دراین موارد کاربرد دارد
این نوع سنسور جزو سنسور های بدون تماس اند در برابر فلزات و اغلب غیر فلزات عملکرد خوبی دارند. این سنسورها برای کنترل سطح در مخازن هایی که از مواد پودری یا مایع و یا دانه دانه پر شده اند بسیار مناسب است.
سنسورهای مجاورتی خازنی معمولا بیشتر برای تشخیص مواد غیر فلزی مثل شیشه و چوب وپلاستیک مورد استفاده قرار میگیرد اما معمولا برای آشکارسازی اجسام فلزی اغلب سنسورهای القایی به کار گرفته میشوند. همینطور از آنها می توان به جهت مولد پالس برای کنترل وضعیت برنامه ماشین آلات، برای شمارشگر ها و آشکارسازی تمام مواد فلزی و غیرفلزی استفاده نمود
ساختمان این سنسورها از چهار جز اصلی تشکیل شده است:
آمپلی فایر
اشمیت تریکر
دمدو لاتور
اسیلاتور
قسمت اساسی و اصلی اسیلاتور شامل دو قطعه فلزی است وضعیت قرارگیری این قطعات فلزی نسبت به هم به گونه ای است که سبب ایجاد ظرفیت خازنی می شود.
هرچه ثابت دی الکتریک قطعه مورد نظر بیشتر باشد شناسایی آن توسط سنسور راحت تر انجام میشود. هوا با دی الکتریک ۱ به عنوان مقدار مبنا در نظر گرفته میشود قطعات با دی الکتریک بزرگتر از ۲ توسط سنسور خازنی اشنایدر الکتریک شناسایی می شوند. و هر چقدر اندازه قطعه بزرگ تر باشد تشخیص آن توسط سنسور راحت تر است.
در صورتی که قطعه در مقابل سنسور خازنی وجود نداشته باشد به دلیل وجود هوا بین صفحات خازن دی الکتریک آن برابر با 1 است و ظرفیت خازنی کمتری دارد در نهایت اسیلاتور خوب عمل نمی کند و خروجی سنسور خاموش میشود .
هرموقع قطعع ای با ضریب الکتریکی E به صفحه حساس نزدیک شود موجب تغییر ظرفیت خازنی بین صفحات می شود (C1>C0) این تغییرات سبب میشود دامنه خروجی اسیلاتور تغییر کند
دمولاتور دامنه اسیلاتور را نمایان می کند و این مقدار را با سطح مرجع مقایسه میکند . هنگامی که دامنه این مقدار از دامنه مرجع بیشتر باشد، خروجی سنسور تحریک پذیر می شود. آمپلی فایر خروجی مسئولیت تأمین جریان بار را بر عهده دارد.
در عملکرد سنسورهای خازنی عواملی مانند رطوبت هوا، گرد و غبار بر فاصله سوئیچینگ تأثیر گذار است مهمترین ضرایب تصحیح برای قطعات مختلف به شرح جدول زیر، است.
(ضریب تصحیح بر حسب km)
نوع فلز:
فلز =۱
آب=۲
چوب= ۰.۲ ۰.۶
Pvc=0/6
شیشه= ۰.۵
روغن=۰.۱
هرموقع فاصله سوئیچینگ برای فلز ۲۰=Sn باشد معمولا فاصله سوئیچینگ برای شیشه ازاین فرمول حساب می شود:
S = 20mm x 0.5 = 10mm
S=snxkm
برای تنظیم فاصله سوئیچینگ سنسورهای خازنی از پتانسیومتر استفاده میشود
جهت حفاظت سنسورهای خازنی از سایش در مقابل مواد های خورنده از درپوش های حفاظتی که از مواد سخت ساخته شده اند استفاده می شود.
نکته مهم: هنگام تنظیم سنسورهای خازنی باید حتما به این نکته توجه شود که فاصله سوئیچینگ این سنسورها موقعی که قطعه فلزی در مقابل سنسور قرار می گیرداصلا نباید بیشتر از مقدار نامی آن که در مشخصات سنسور تاکید شده است، باشد.
١- دو سیمه AC
معمولا در دو نوع (Normally Open (NO و (Normally close (NC ساخته می شوند. این نوع سنسورها فقط دو حالت باز و یا بسته دارنذ به همین علت دو سیم در آنها به کار گرفته شده است
۲- سه سیمه DC
در دو نوع NPN و PNP ساخته میشود این نوع سنسورها اغلب سه حالت دارند یا باز و یا بسته، و حد وسط در این نوع سنسورها وجود دارد.
این سنسورها در فشار سنج ها استفاده میشوند این نوع سنسورنشان دهنده این است که در حال حاضر فشار کم است یا فشار زیاد و با حالت سوم فشار به حالت تعادل میرسد
۳- دو سیمه NAMOR
۴- چهار سیمه DC
و در دو نوع NPN و PNP و به دو صورت (Normally Open (NO و (Normally close (NC ساخته می شوند. این نوع سنسورها مثل کلیدهای مرکب عمل میکنند که با بسته شدن یک کنتاکت آن، باعث باز شدن کنتاکت دیگر میشود
سنسور خازنی در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد پ و و برای تشخیص پر شدن بطری ها از مایع مورد نظر برای همین بطری ها جهت پر شدن روی نوار نقاله حرکت می کنند. سنسور ۱ برای تشخیص بطری و سنسور ۲ برای تشخیص مایع درون بطری طراحی شده است. به محض تشخیص حضور بطری در محل در نظر گرفته شده توسط سنسور ۱، عمل پر کردن بطری شروع می شود. در این حالت سنسور ۲ هنوز غیر فعال است. با تشخیص و رسیدن مایع به سطح مورد نظر توسط سنسور ۲، عمل پر کردن بطری متوقف می شود.
سنسورهای خازنی کنترل سطح جهت تشخیص وجود مواد در مخازن فلزی به کار میروند
سطح مواد پودری، دانه دانه، مایعاتی که در مخازن فلزی انباشته می شوند توسط این سنسورها کنترل میشود اصول کار این سنسورها به این صورت است که بین میله پروپ و بدنه فلزی مخزن، یک ظرفیت خازنی وجود دارد.
هرموقع به علت وجود مواد ظرفیت خازنی افزایش پیدا کند و از مقدار معین بیشتر شود خروجی سنسور که به صورت کنتاکت رله است، فعال میشود . خروجی رله را می توان با جابه جا کردن یک کنتاکت، به صورت نرمال باز یا نرمال بسته انتخاب کرد. سنسورهای خازنی کنترل سطح در دو نوع، پروپ روکش دار و پروپ بدون روکش موجود است .
سنسورهای خازنی کنترل سطح با پروپ روکش دار برای مواد هادی جریان الکتریسیته مانند آب، اکسید آهن، اکسید آلومینیوم و مناسب است و مورد استفاده قرار میگیرد . سنسورهای خازنی کنترل سطح با پروپ بدون روکش برای موادی با مقاومت الکتریکی بالا مانند سیمان، گچ، انواع روغن، گرانول های پلاستیکی، خاک چینی و پودر سرامیک بسیار مناسب است و استفاده میشود
نکته ی بسیار مهمی که باید مورد توجه قرار بگیرد این است که میزان حساسیت این سنسورها توسط پتانسیومتر مدار قابل تنظیم است.
این مقاله برگفته شده از سایت تامین تجهیزات فنی آنیل
