Што такое ёмістны датчык?

Як і некаторыя іншыя тыпы датчыкаў (напрыклад, індуктыўныя датчыкі), ёмістныя датчыкі працуюць без фізічнага кантакту з доследным аб'ектам. Іншымі словамі, гэтыя тыпы датчыкаў з'яўляюцца бескантактавымі прыладамі. З іх дапамогай могуць быць выяўлены як электраправодныя, так і неправодныя матэрыялы. Дзякуючы гэтай уласцівасці ёмістныя датчыкі могуць ужывацца ў тых месцах, дзе, напрыклад, індуктыўныя датчыкі непрымяняльныя.

Што такое ёмістны датчык яго прылада і рэжым працы

Гэты тып датчыка не вельмі складзены як прылада і звычайна складаецца з:

Карпусы

Корпус дае магчымасць сабраць усе элементы ў адно цэлае. Акрамя таго, ён забяспечвае надзейную абарону элементаў ад вонкавых фактараў, якія могуць паўплываць на яго эфектыўнасць. Корпус ёмістнага датчыка звычайна выкананы з латуні ці поліаміда.

Злучальнік

Гэта спецыяльная смала, якая абараняе сэнсарныя элементы ад вільгаці ці іншых шкодных рэчываў.

трыгер

Трыгер стварае неабходную магутнасць сігналу пераключэння і велічыню гістарэзісу (гэта розніца ў адлегласці да ўключэння).

Святлодыёды

Святлодыёды забяспечваюць хуткую наладу і паказваюць становішча перамыкача.

ўзмацняльнік

Узмацняе выходны сігнал да жаданага значэння.

Дэмадулятар

Дэмадулятар змяняе высокачашчынныя ваганні, пакуль не зменіцца напруга.

генератар

Ён стварае электрычнае поле, якое ўздзейнічае на аб'ект.

электроды

Працоўная паверхня ёмістнага датчыка звычайна ўяўляе сабою два электрода, якія дзейнічаюць як кандэнсатарныя пласціны, якія падлучаныя да ланцуга зваротнай сувязі генератара. Ён, у сваю чаргу, настроены на змену сваёй магутнасці па меры набліжэння да кантраляванага аб'екта.

У выніку гэтых ваганняў, калі датчык набліжаецца да аб'екта, генератар генеруе нарастальную амплітуду, якая апрацоўваецца і стварае выходны сігнал.

Ёмістныя датчыкі прыводзяцца ў дзеянне электраправоднымі аб'ектамі і дыэлектрыкамі. Па меры набліжэння які праводзіць аб'екта адлегласць спрацоўвання становіцца нашмат больш, чым калі падыспытныя аб'екты ўяўляюць сабой дыэлектрыкі (адлегласць рэакцыі залежыць ад дыэлектрычнай пранікальнасці).

Выкарыстанне
Ужыванне датчыкаў гэтага тыпу надзвычай шмат і разнастайна. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў сістэмах рэгулявання вытворчых працэсаў практычна ва ўсіх галінах прамысловасці.

Яны выкарыстоўваюцца ў аўтамабільнай парктроніцы і для кантролю напаўнення цыстэрнаў вадкімі, сыпкімі і газападобнымі рэчывамі, для выключальнікаў на аўтаматычных лініях, для машынных цэнтраў, машын, канвеераў, сістэм сігналізацыі і іншых.

Тыпы ёмістных датчыкаў і іх ужыванне

Датчыкі набліжэння

У наш час адным з найболей часта выкарыстоўваных ёмістных датчыкаў з'яўляюцца датчыкі набліжэння, якія, апроч таго, што яны надзвычай надзейныя, маюць вельмі шырокі спектр пераваг.

Датчыкі гэтага тыпу выкарыстоўваюцца практычна ва ўсіх абласцях, бо яны маюць вельмі разумны кошт. Яны выкарыстоўваюцца для кантролю ўзроўню запаўнення розных ёмістасцяў, кіравання напругай, для сігналізацыі ў выпадку праблем на вытворчых лініях і іншых.

Ёмістныя датчыкі для кутніх і лінейных перасоўванняў

Датчыкі гэтага тыпу выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як машынабудаванне, энергетыка, транспарт, будаўніцтва і іншыя.

Інклінаметры

Ёмістныя інклінометры выкарыстоўваюцца на нафтавых платформах у сістэмах нівеліравання, для вызначэння дэфармацыі апор, для маніторынгу і кантролю ўхілу аўтамабільных і чыгунак пры іх будаўніцтве, для вызначэння якасці аўтамабіляў, судоў, ліфтаў, пад'ёмнага абсталявання, сельскагаспадарчай тэхнікі для вызначэння кутняга зрушэння якія верцяцца аб'ектаў, такіх як валы, так як валы, .

Ёмістныя датчыкі ўзроўню

Датчыкі гэтага тыпу выкарыстоўваюцца ў сістэмах маніторынгу, рэгулявання і кантролю працэсаў у харчовай, фармацэўтычнай, хімічнай і нафтавай прамысловасці.

Яны надзвычай эфектыўныя пры працы з вадкасцямі, сыпкімі матэрыяламі, якія праводзяць і не праводзяць глейкімі рэчывамі, а таксама ў цяжкіх працоўных умовах у памяшканнях ці месцах, дзе назапашваецца пыл ці кандэнсат.

Ёмістныя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца ў галінах, дзе патрабуецца дакладнае вымярэнне агульнага ціску, таўшчыні дыэлектрычных матэрыялаў, вільготнасці, лінейных і кутніх дэфармацый і іншых.

Класіфікацыя ёмістных датчыкаў па спосабе іх рэалізацыі

Усе тыпы ёмістных датчыкаў можна падзяліць на дзве групы: датчыкі з адной і дзвюма ёмістасцямі. Апошнія далей дзеляцца на дыферэнцыяльныя і паўдыферэнцыяльныя.

Датчыкі з адной ёмістасцю маюць простую канструкцыю і ўяўляюць сабой кандэнсатары са зменнай ёмістасцю. Гэты тып датчыкаў мае шэраг недахопаў, якія ўключаюць значны ўплыў навакольнага асяроддзя, такі як вільготнасць і тэмпература

Недахоп датчыкаў з дыферэнцыяльнай канструкцыяй складаецца ў тым, што яны адрозніваюцца ад датчыкаў з адной ёмістасцю, а дыферэнцыяльныя маюць прынамсі тры злучальных правады паміж датчыкам і вымяральнай прыладай для нейтралізацыі негатыўнага ўздзеяння вільготнасці і тэмпературы.

Аднак з-за гэтага невялікага недахопу дыферэнцыяльныя датчыкі значна павялічваюць іх дакладнасць і стабільнасць і тым самым пашыраюць вобласць іх ужывання.

Плюсы ёмістных датчыкаў
У параўнанні з канкурэнтнымі аптычнымі, індуктыўнымі і п'езаэлектрычнымі датчыкамі ёмістныя датчыкі маюць шмат пераваг, сярод якіх:

• прастата вытворчасці - для выраба ёмістных датчыкаў выкарыстоўваюцца танныя матэрыялы, што ўплывае на канчатковы кошт прадукта;
• малы памер і вага;
• нізкае энергаспажыванне;
• высокая ступень адчувальнасці;
• бескантактавы (яны не абавязкова павінны быць побач з аб'ектам даследавання;
• працяглы тэрмін службы;

Простая адаптацыя канструкцыі сэнсара пад розныя задачы і вымярэнні.

Недахопы
Некаторыя з самых вялікіх недахопаў ёмістных датчыкаў:

• параўнальна невялікі каэфіцыент канверсіі (перадачы);
• неабходнасць працы на частаце вышэй за 50 Гц;
• на прадукцыйнасць можа ўплываць пыл і вільгаць, а датчык можа выявіць няправільнае вымярэнне;
• тэмпературная адчувальнасць.

Ёмістныя датчыкі адрозніваюцца прастатой выканання, што дазваляе стварыць даўгавечную і надзейную канструкцыю. Параметры кандэнсатара залежаць толькі ад яго характарыстык і не залежаць ад уласцівасцяў выкарыстоўваных матэрыялаў, калі яны правільна абраны.

Праблему іх адчувальнасці да тэмпературы можна вырашыць, абраўшы прыдатны матэрыял для пласцін і адпаведную ізаляцыю для іх мацавання. Застаецца толькі палепшыць іх абарону ад шкоднага ўздзеяння пылу, вільгаці і іённага выпраменьвання, і гэты тып датчыкаў будзе мець яшчэ большы спектр ужывання.

І, нарэшце, мы можам падвесці вынік…

Ёмістныя датчыкі выкарыстоўваюць вельмі невялікую механічную сілу, якая ім неабходна для перамяшчэння рухомай часткі, дазваляюць рэгуляваць выхад сістэмы і працуюць з высокай дакладнасцю. Усё гэта робіць гэтыя датчыкі незаменнымі для дакладнага вымярэння праводзячых і неправодных элементаў.

Пытанні і адказы:

Якія ёсць ёмістныя датчыкі? Аднаёмістныя, двухёмістныя. У сваю чаргу яны дзеляцца на: лінейныя, кутнія, інклінамер, датчыкі ўзроўню, пераўтваральнікі ціску.

Для чаго прызначаны і як працуюць ёмістныя датчыкі? У такіх датчыках змяняецца які вымяраецца параметр, дзякуючы чаму змяняецца супраціў. Такія датчыкі выкарыстоўваюцца для пераўтварэння велічынь вільготнасці, ціскі, сілы механічнага ўздзеяння і г.д.

Як працуе ёмістны датчык узроўня? У такім датчыку за рахунак змены вымяранага ўзроўня змяняецца і ёмістасць кандэнсатара (яго фармуе зонд і сценкі рэзервуара – чым больш у рэзервуары вадкасці, тым вышэй ёмістасць).