Cảm biến tiệm cận điện dung là gì?

0
658

Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của các vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp ( chạm vào) vật thể , đó là lý do tại sao chúng thường được gọi là cảm biến tiệm cận( nghĩa là ở gần chứ chưa tiếp xúc).

Một trong những loại cảm biến tiệm cận phổ biến hiện nay là cảm biến tiệm cận điện dung. Như tên gọi của nó, cảm biến tiệm cận điện dung hoạt động bằng cách ghi nhận sự thay đổi điện dung của tụ điện mà cảm biến đọc được.

Một tụ điện bao gồm hai tấm kim loại dẫn điện (hay còn gọi là hai bản cực) được ngăn cách bởi một số loại vật liệu cách điện như gốm, nhựa, giấy hoặc các vật liệu khác.

Các cảm biến tiệm cận điện dung điển hình, chẳng hạn như các cảm biến được hiển thị ở đây từ AutomationDirect

Cảm biến điện dung có cấu tạo gồm bốn bộ phận chính: Cảm biến (các bản cực cách điện), mạch dao động, bộ phát hiện (cảm nhận), mạch đầu ra. Cảm biến tiệm cận điện dung hoạt động theo nguyên lý phát hiện sự thay đổi dung môi ở đầu cảm biến (nghĩa là dựa trên sự thay đổi điện dung của tụ điện).

Khi có vật di chuyển vào vùng điện môi của cảm biến thì điện môi sẽ tăng lên. Sự thay đổi điện dung này phụ thuộc vào khoảng cách, kích thước và hằng số điện môi của vật liệu.

Bên trong có mạch dùng nguồn DC tạo dao động cho cảm biến dòng, cảm biến dòng sẽ đưa ra một dòng điện tỉ lệ với khoảng cách giữa 2 tấm cực.

Tuy nhiên, sự thay đổi điện môi này không đồng nhất ở tất cả các chất liệu vật thể, nghĩa là hằng số điện môi này sẽ thay đổi phụ thuộc vào khoảng cách, chất liệu và kích thước vật thể.

Sơ đồ cho thấy cấu tạo bên trong của một cảm biến tiệm cận điện dung với tấm bên trong được kết nối với bộ dao độn

Điều này cũng đồng nghĩa với việc cảm biến tiệm cận điện dung có thể điều chỉnh được độ nhạy để phù hợp với từng chất liệu, kích thước và khoảng cách phát hiện vật thể.

Hình cảm biến trên có phạm vi phát hiện vật thay đổi từ 2 đến 40mm và có thể phát hiện các vật thể kim loại lẫn phi kim loại. Chúng cũng có đèn LED chỉ báo trạng thái để giúp dễ dàng xác minh hoạt động và có độ bảo vệ IP65 và IP67 thích hợp sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Những vật thể mà cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện được rất đa dạng. Những loại vật thể dễ phát hiện nhất là những vật thể có tỷ trọng lớn (chẳng hạn như kim loại) hoặc có hằng số điện môi cao.

Cảm biến này phát hiện các vật mà không yêu cầu cảm biến phải ở khá gần đối với vật cần phát hiện vì thế nó có thể được dùng trong không gian chật hẹp. Nhìn chung, cảm biến tiệm cận điện  dung phát hiện tốt chất rắn,chất lỏng, các kim loại khác nhau , nước, gỗ và nhựa…

Phạm vi cảm biến thông thường cho cảm biến tiệm cận điện dung là từ vài mm đến khoảng 1 inch ( 25mm) và một số cảm biến có phạm vi lên đến 2 inch.

Tuy nhiên, ứng dụng mà cảm biến điện dung thực sự vượt trội là trong các ứng dụng phát hiện một số loại vật liệu như túi, thùng hoặc hộp. Chúng có thể được dùng để theo dõi, điều chỉnh thể tích chất lỏng hoặc vật liệu rắn khác nhau trong bể chứa.

>>> Mời anh em xem thêm:

Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments