Cosa hè un sensore capacitivu?

Cum'è qualchì altru tippu di sensori (per esempiu, sensori induttivi), i sensori capacitivi funzionanu senza cuntattu fisicu cù l'ughjettu investigatu. In altre parolle, sti tipi di sensori sò dispositivi senza cuntattu. Cù u so aiutu, ponu esse rilevati sia materiali elettricamente conduttivi sia non conduttivi. A causa di sta pruprietà, i sensori capacitivi ponu esse aduprati in lochi induve, per esempiu, i sensori induttivi ùn sò micca applicabili.

Cosa hè un sensore capacitivu, a so struttura è u modu di funziunamentu

Stu tipu di sensore ùn hè micca assai cumplessu cum'è dispositivu è di solitu si compone di:

Alloghju

U corpu permette di raccoglie tutti l'elementi in un tuttu. Inoltre, furnisce una prutezzione affidabile di l'elementi da fattori esterni chì ponu influenzà a so efficacia. U corpu di un sensore capacitivu hè generalmente fattu di ottone o poliammide.

Cunnessore

Hè una resina speciale chì prutegge l'elementi di u sensore da l'umidità o da altre sostanze dannose.

Trigger

U grillu genera a putenza di u signale di commutazione necessaria è a quantità di isteresi (questa hè a differenza di distanza prima di accende).

LED

I LED furniscenu una configurazione rapida è indicanu a posizione di l'interruttore.

Amplificatore

Amplifica u signale di uscita à u valore desideratu.

Demodulatore

U demodulatore cambia l'oscilazioni à alta frequenza finu à chì cambia a tensione.

Generatore

Crea un campu elettricu chì agisce nantu à l'ughjettu.

Elettrodi

A superficia di travagliu di un sensore capacitivu hè di solitu dui elettrodi chì agiscenu cum'è placche di condensatori chì sò cunnessi à u ciclu di feedback di u generatore. A so volta, hè cunfiguratu per cambià a so putenza quandu si avvicina à l'ughjettu cuntrullatu.

In u risultatu di queste vibrazioni, quandu u sensore si avvicina à un oggettu, u generatore genera una amplitudine crescente, chì hè trattata è produce un segnale di uscita.

I sensori capacitivi sò guidati da oggetti elettricamente conduttivi è di dielettrici. Quandu un oggettu cunduttivu si avvicina, a distanza sensibile diventa assai più grande di quandu l'oggetti di prova sò dielettrici (a distanza di reazione dipende da a costante dielettrica).

Usu
L'utilizazione di sensori di stu tippu hè estremamente numerosa è variata. Sò ampiamente aduprati in i sistemi di cuntrollu di i processi industriali in guasi tutte e industrie.

Sò aduprati in sensori di parcheghju di vittura è per cuntrullà u riempimentu di serbatoi cù sostanze liquide, in quantità è gassose, per interruttori in linee automatiche, per centri di macchine, macchine, trasportatori, sistemi di allarme è altri.

Tipi di sensori capacitivi è e so applicazioni

Sensori di prossimità

Attualmente, unu di i sensori capacitivi più aduprati sò i sensori di prossimità, chì, oltre à esse estremamente affidabili, anu una gamma assai larga di vantaghji.

I sensori di stu tippu sò aduprati in guasi tutte e zone postu chì anu un prezzu assai ragiunevule. Sò usati per monitorà u livellu di riempimentu di vari contenitori, cuntrullà a tensione, per signalà in casu di prublemi nantu à e linee di produzione è altri.

Codificatori capacitivi per movimenti angulari è lineari

Sensori di stu tippu sò aduprati in industrie cum'è ingegneria meccanica, energia, trasporti, custruzzioni è altri.

Inclinometri

L'inclinometri capacitivi sò aduprati nantu à e piattaforme petrolifere in i sistemi di livellamentu, per determinà a deformazione di i supporti, per monitorà è cuntrullà a pendenza di e strade è di e ferrovie durante a so custruzzioni, per determinà a qualità di e vitture, navi, ascensori, attrezzature di sollevamentu, macchine agricole per determinà u spostamentu angulare di l'oggetti rotanti, cume cum'è arbuli, ingranaggi è meccanismi, sia staziunali sia mobili.

Sensori di livellu capacitivi

Sensori di stu tippu sò aduprati in sistemi di sorveglianza, regulazione è cuntrollu di prucessi in l'industria alimentaria, farmaceutica, chimica è petrolifera.

Sò estremamente efficaci in a manipolazione di liquidi, materiali in quantità, sostanze viscose conduttive è non conduttive, è in ambienti di travagliu duri in camere o posti induve si accumula polvere o condensazione.

I sensori capacitivi sò largamente aduprati in industrie induve hè necessaria una misurazione precisa di a pressione totale, u spessore di i materiali dielettrici, l'umidità, deformazioni lineari è angulari, è altri.

Classificazione di sensori capacitivi secondu u metudu di a so implementazione

Tutti i tipi di sensori capacitivi ponu esse divisi in dui gruppi: sensori cun unu è dui serbatoi. Queste ultime sò ulteriormente divise in differenziale è semi-differenziale.

I sensori à capacità unica anu un cuncepimentu simplice è sò condensatori variabili. Stu tipu di sensore hà parechji svantaghji, chì includenu influenze ambientali significative cum'è umidità è temperatura.

U svantaghju di i sensori cun design differenziale hè chì differenu da i sensori cun una sola capacità, è quelli differenziali anu almenu trè fili di cunnessione trà u sensore è u dispositivu di misurazione per neutralizà l'effetti negativi di umidità è temperatura.

Tuttavia, à causa di stu picculu svantaghju, i sensori differenziali aumentanu significativamente a so precisione è a so stabilità è cusì espandenu u so campu di applicazione.

Pro di sensori capacitivi
Rispuntendu à i sensori ottichi, induttivi è piezoelettrici competitivi, i sensori capacitivi anu parechji vantaghji, cumprendu:

• facilità di pruduzzione - materiali boni sò usati per a fabricazione di sensori capacitivi, chì affettanu u prezzu finali di u pruduttu;
• piccula taglia è pesu;
• bassu cunsumu d'energia;
• altu gradu di sensibilità;
• senza cuntattu (ùn devenu micca esse vicinu à l'ughjettu di studiu;
• longa vita di serviziu;

Facile adattazione di u cuncepimentu di u sensore per e diverse attività è misure.

shortcomings
Alcuni di i più grandi svantaghji di i sensori capacitivi sò:

• tassi di cunversione relativamente bassu (trasferimentu);
• a necessità di travaglià à una frequenza superiore à 50 Hz;
• e prestazioni ponu esse influenzate da a polvere è l'umidità, è u sensore pò rilevà misurazioni sbagliate;
• sensibilità à a temperatura.

I sensori capacitivi sò semplici da cuncepisce, risultendu in un cuncepimentu durevule è affidabile. I parametri di u condensatore dipendenu solu da e so caratteristiche è ùn dipendenu micca da e pruprietà di i materiali aduprati, se sò selezziunati currettamente.

U prublema di a so sensibilità à a temperatura pò esse risoltu scegliendu u materiale adattu per e placche è l'isolamentu adattatu per a so fissazione. Resta solu per migliurà a so prutezzione contru l'effetti dannosi di a polvere, di l'umidità è di a radiazione ionica, è stu tippu di sensori avrà una gamma ancu più larga di applicazioni.

È infine, pudemu riassume ...

I sensori capacitivi utilizanu assai poca forza meccanica chì anu bisognu di spustà a parte in muvimentu, aghjustà l'output di u sistema è operanu cun alta precisione. Tuttu chistu rende questi sensori indispensabili per a misurazione precisa di elementi cunduttori è non cunduttori.

Dumande è risposte:

Chì sò i sensori capacitivi? Single-capacitive, double-capacitive. A so volta, sò spartuti in: lineari, angulari, inclinometri, sensori di livellu, transducers di pressione.

A cosa sò destinati i sensori capacitivi è cumu funzionanu? In tali sensori, u paràmetru misuratu cambia, per via di quale a resistenza cambia. Tali sensori sò usati per cunvertisce i valori di umidità, pressione, forza meccanica, etc.

Cumu funziona un sensoru di livellu capacitivu? In un tali sensoru, per via di un cambiamentu in u livellu misuratu, a capacità di u capacitore cambia ancu (hè furmatu da a sonda è i mura di u reservoir - u più liquidu in u reservoir, u più altu a capacità).