سنسور های خازنی گونه ای از سنسورهای مجاورتی هستند که بدون تماس با اجسام و از طریق ایجاد یک میدان الکتریکی به تشخیص کمیت های فیزیکی و مکانیکی اجسامی که در دامنه تشخیص شان قرار گرفته اند می پردازند. برای این کار آنها یک میدان الکتریکی ایجاد می کنند، اجسام مختلف با قرار گیری در این میدان الکتریکی (که به آن محدوده سنجش می گویند)، ظرفیت خازنی سنسور را افزایش می دهند. چنانچه افزایش ظرفیت خازن از نقطه مرجع مشخص شده بیشتر شود، باعث می شود حسگر مجاورتی خازنی تغییرات فیزیکی رخ داده را تشخیص داده و از طریق ارسال پالس های خروجی آن را اعلام کند.
سنسور خازنی
صدور پیش فاکتور تا ۲ ساعت
برگشت کالا تا ۷ روزمشاوره خریــد
برای انتخاب مدل مورد نظر خود از این محصول، با مهندسان فروش دامون در ارتباط باشید.
سنسور خازنی چگونه کار می کند؟
نحوه کار سنسورهای خازنی تقریباً مشابه سنسورهای القایی است. حسگر با استفاده از یک میدان خازنی فعال (که دی الکتریک نیز نامیده می شود) در مقابل خود ظرفیت خازنی را با هوا ایجاد می کند. حالا هر جسمی به غیر از هوا در این محدوده قرار گیرد باعث مختل شدن میدان خازنی و تغییر ظرفیت خازن می شود.
جسم با ورود به دامنه تشخیص سنسور، به دلیل چگالی بیشتر اش نسبت به هوا ظرفیت خازنی حسگر را تغییر می دهد و سنسور با مقایسه ظرفیت جدید با ظرفیتی که در ابتدا برایش تعریف شده بود متوجه تغییرات شده و سوئیچ می کند.
حسگر خازنی به طور گسترده برای اندازه گیری فاصله، جابجایی، زاویه، ارتعاش، سرعت، فشار، سنجش متوسط ویژگی های اجسام و دیگر کارها استفاده می شود.
سنسورهای خازنی چه اجسامی را می توانند تشخیص دهند؟
چوب، شیشه، ماسه، چرم و … به دلیل چگالی بالاتری که نسبت به هوا دارد توسط سنسور خازنی قابل تشخیص هستند:
روغن، آب و رنگ های روغنی نیز توسط سنسورهای خازنی قابل شناسایی هستند:
برخی از سنسورهای خازنی را می توان برای تشخیص مواد داخل یک ظرف غیر فلزی، همانند بطری نوشابه استفاده کرد.
سنسور خازنی که برای انجام این کار استفاده می شود دارای محدوده سنجش قابل تنظیم است. یعنی به کمک یک پیچ تنظیم میتوان دامنه تشخیص آنها را تعیین کرد.
بخش های اصلی سنسورهای خازنی
سنسور خازنی از چهار بخش اصلی بدنه، سطح سنسور، نشانگر و کابل اتصال تشکیل شده است.
- بدنه سنسور
در داخل بدنه سنسور، مدار اصلی که باعث کارکرد سنسور می شود قرار گرفته است.
- سطح سنسور
صورت حسگر بخشی از سنسور است که برای شناسایی اهداف استفاده می شود.
- نشانگر
چراغ آلارم در سمت مخالف سطح سنسور قرار گرفته است. این چراغ زمانی که جسم توسط سنسور حس می شود روشن شده و زمانی که از محدوده سنجش خارج می گردد، خاموش می شود.
نکته : محدوده سنجش
محدوده سنجش حسگر خازنی حداکثر فاصله ای است که یک جسم می تواند توسط سنسور تشخیص داده شود. برای مثال محدوده سنجش می تواند فاصله شش الی دوازده میلی متری باشد که جسم با قرار گیری در آن توسط سنسور شناسایی می شود.
باید توجه داشته باشید که برخی از سنسورهای خازنی دارای محدوده سنجش قابل تنظیم هستند. این سنسورها دارای پیچ تنظیم می باشند که با چرخاندن آن در جهت عقربه های ساعت حساسیت سنسور افزایش یافته و با چرخاندن آن در خلاف جهت عقربه های ساعت حساسیت سنسور کاهش می یابد.
محدوده سنجش سنسور ها را می توان در دیتاشیت آنها که توسط تولید کنندگان شان ارائه می شود، مشاهده کرد.
- کابل اتصال
سنسورهای خازنی را میتوان با کابلی که از قبل به آنها وصل شده است خریداری کرد و یا حسگر خازنی تهیه نمود که کابل به آن به کمک یک کانکتور وصل می گردد.
کابل سنسور خازنی، چهار سیم به رنگ های قهوه ای، آبی، سیاه و سفید دارد.
- سیم قهوه ای به 24VDC مثبت متصل می شود.
- سیم آبی به 24VDC منفی متصل می شود.
- سیم های سیاه و سفید سیم های خروجی سنسور هستند. سیم مشکی سیم خروجی معمولاً باز سنسور است. سنسور زمانی که جسم را شناسایی کند، سیگنالی را روی سیم سیاه ارسال می کند و زمانی که جسمی را شناسایی نمی کند، ارسال این سیگنال را متوقف می کند.
- سیم سفید سیم خروجی معمولاً بسته سنسور است. حسگر زمانی که جسمی را تشخیص ندهد، سیگنالی را روی سیم سفید ارسال می کند و به محض شناسایی جسم، سنسور ارسال این سیگنال را متوقف می کند.
نصب حسگر مجاورتی خازنی
سختی و آسانی نصب سنسور خازنی بیشتر به نحوه استفاده از سنسور و محل قرارگیری آن بستگی دارد. برخی از سنسورهای خازنی را میتوان تنها با پیچ کردن بر روی دیواره نصب کرد. گروهی دیگر از سنسورهای خازنی با سوراخ کاری دیوار و قرار دادن حسگر در آن نصب می شوند.
شرکت ژاپنی امرن، مدل های E2K-F و E2K-L از سنسورهای خازنی خود را به صورت فلت و مکعبی ساخته است که توسط بست بر روی سطوح نصب می شوند.
کاربردهای حسگر خازنی
سنسور خازنی کاربردهای مختلفی دارند. از آنها می توان برای تشخیص حضور قطعات در ایستگاه، نوار نقاله ها و روبات ها استفاده کرد.
همچنین از سنسور خازنی می توان برای ارسال اخطار در حد بالایی و پایینی مخازن مایعات استفاده کرد.
هنگامی که از سنسور خازنی برای تشخیص قطعه استفاده می شود، حسگر فقط سیگنالی را به ایستگاه کاری، نوار نقاله یا ربات می فرستد تا بدانند چه زمانی قطعه در آنجا قرار گرفته است. از سوی دیگر یک حسگر خازنی را می توان روی یک نوار نقاله تنظیم کرد تا یک شمارنده را راه اندازی کند و بتواند تعداد قطعات ساخته شده را شمارش کند.
تشخیص پر و خالی شدن دانه در سیلوها، حرکت پاکت شیر بر روی نوار نقاله و فرمان قطع و وصل برای برش الوار چوبی نیز از دیگر کاربردهای سنسور خازنی است.
انواع تیپ های سنسور خازنی
سنسور خازنی در گونه های مختلفی تولید می شود که در ادامه به توضیح مختصری از هرکدام از آنها خواهیم پرداخت.
مینیاتوری
این نوع از سنسور خازنی به صورت ویفری یا استوانه ای تولید می شوند. غالبا این تیپ از سنسورها را در فضاهای تنگ و فشرده برای تشخیص اجسام قرار می دهند.
استوانه ای (Cylindrical)
سنسور خازنی استوانه ای در مقایسه با سنسور مینیاتوری بزرگتر هست. این سنسور عمدتاً شامل محدوده سنجش قابل تنظیم، محدوده قطر محفظه و گزینه‌های نصب فلاش و غیر فلاش می باشد. از این سنسور عمدتاً برای تشخیص سطح مخازن و تشخیص اجسام بدون تماس مستقیم استفاده می شود.
درجه حرارت بالا
سنسور خازنی حرارت بالا در جایی که سر سنسور در معرض دماهای شدید قرار دارد استفاده می شود. این حسگر می‌توانند در سخت ترین شرایط حتی در تماس مستقیم یا مواد فوق داغ برای تشخیص سطوح کار کند.
سنسور خازنی آنالوگ
حسگر خازنی آنالوگ همانند سنسور خازنی معمولی کار می کند اما نسبت به آنها دارای مزایای متفاوتی می باشند. به عنوان مثال، این سنسورها برای انتخاب مواد، نظارت بر ضخامت صفحه و دیواره ها و یا اختلاف غلظت مناسب هستند.
قیمت سنسور خازنی
سنسورهای خازنی همچون سنسور های القایی در دسته سنسورهای ارزان قرار می گیرند. علت آنکه قیمت حسگر خازنی پایین تر از دیگر سنسورها است، تکنولوژی ساده ساخت آنها می باشد. قیمت سنسورهای خازنی تابع دامنه سنجش، پوشش سر سنسور و طول کابل شان می باشد. همچنین قیمت سنسور خازنی وارداتی تحت تاثیر نوسان نرخ ارز و سیاست های گمرک قرار می گیرد. برای آگاهی از قیمت حسگر خازنی می توانید با کارشناسان ما در مجموعه مهندسی طرح و ساخت دامون تماس بگیرید تا مشاوره فنی و اقتصادی مرتبط به نیاز های شما را در اختیارتان قرار دهند.
شرکت های معتبر تولید کننده سنسور مجاورتی خازنی
مجموعه دامون، عرضه کننده سنسورهای مجاورتی خازنی دو شرکت امرون و آتونیکس می باشد. در ادامه به معرفی تیپ های حسگر خازنی این دو کمپانی می پردازیم.
امرن
سنسور خازنی امرون در شش سری توسط این شرکت ژاپنی طراحی و تولید شده است. از سنسورهای مجاورتی خازنی می توان برای تشخیص اجسام غیر فلزی مانند مایعات و پلاستیک استفاده کرد.
سنسور خازنی امرن سری E2K-C
سنسور خازنی با برد بلند و دامنه تشخیص قابل تنظیم
خصوصیات:
- دارای استاندارد CE برای مدل های 3 سیم DC و مدل های 2 سیم AC/DC
- ایده آل برای استفاده در محیط های با نویز فراوان
سنسور خازنی امرن E2K-X
سنسور خازنی رزوه ای همه کاره (General Purpose)
خصوصیات:
- سنسور خازنی در سه مدل M12، M18 و M30
- دامنه تشخیص ثابت بدون نیاز به تنظیم حساسیت
سنسور خازنی امرن E2K-F
حسگر خازنی تخت با ضخامت 10 میلی متر
خصوصیات:
- سنسور تخت با راندمان بالا و قرار گیری عالی (ضخامت 10 میلی متری با تقویت کننده داخلی)
- قابلیت نصب مستقیم بر روی سطوح فلزی
سنسور خازنی امرن E2K-L
سنسور سنجش سطح مایعات که رنگ لوله و مایع بر روی عملکرد آن اثر نمی گذارد
خصوصیات:
- قابل نصب بر روی لوله
- امکان نصب بر روی رنج گسترده ای از لوله ها با قطر های متفاوت
- دارای تقویت کننده داخلی برای صرفه جویی در فضای نصب
سنسور خازنی امرن E2KQ-X
سنسور خازنی دارای دامنه تشخیص قابل تنظیم و پوشیده شده با فلورورزین
خصوصیات:
- مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و روغنی
- قابلیت تنظیم دامنه تشخیص
سنسور خازنی امرن E2J
سنسور خازنی ایده آل برای نصب بر روی ربات ها با تقویت کننده مجزا
خصوصیات
- سر صاف به قطر 5.5 میلی متر
- کابل رباتیک جهت انعطاف پذیری بیشتر
- نشانگر عملکرد بروی سنسور
- اتصال آسان
آتونیکس
سنسور خازنی آتونیکس در سری CR توسط این شرکت کره ای تولید می شود. این سری از حسگرها در زیر گروه سنسورهای مجاورتی آتونیکس قرار می گیرد. دو مدل از سنسورهای مغناطیسی و القایی نیز در این گروه قرار دارند.
سنسور خازنی اتونیکس CR
حسگر مجاورتی خازنی استوانه ای سری CR قادر به تشخیص هر ماده ای که دی الکتریک متفاوتی از هوا دارد، می باشد. این گروه از سنسورها می توانند مواد رسانا و نارسانا از جمله فلز، آهن، سنگ، پلاستیک، آب و دانه را شناسایی کنند. این گروه از سنسورهای اتونیکس قابلیت تنظیم دامنه تشخیص را دارند و امکان بهره وری بالاتر در استفاده از فضا را به کاربر ارائه می دهند.
خصوصیات
- قابلیت شناسایی مواد مختلف از جمله فلز، آهن، سنگ، پلاستیک، آب و دانه
- قابلیت تنظیم دامنه تشخیص برای نصب راحت
- نشانگر عملکرد (LED قرمز)
- ایده آل برای تشخیص سطح و کنترل موقعیت
