Capacitieve sensoren per applicatie
Technologie

Overzicht van de technologie

Capacitieve sensoren detecteren contactloos elk materiaal. Met de capacitieve naderingssensoren van ifm kan de gebruiker de gevoeligheid instellen om vloeistoffen of vaste stoffen te detecteren, zelfs door niet-metalen containerwanden.

Een condensator bestaat uit twee platen en genereert daartussen bij stroomtoevoer een elektrisch veld. Elke stof die zich in dit veld beweegt, verandert de capaciteit bij deze platen.

Een condensator kan ook uit een afzonderlijke plaat bestaan. In dat geval is de aarde de tweede “plaat”.

Alle capacitieve sensoren hebben dezelfde basiscomponenten:

Behuizing - verschillende vormen, afmetingen en materialen
Elementair sensorelement - afhankelijk van de technologie
Elektronica - verwerkt de meetgegevens van de sensor
Elektrische aansluiting - levert vermogen en signalen

Bij capacitieve sensoren is het elementaire sensorelement een plaatcondensator waarin een van de platen geaard is. Wanneer de target zich in het sensorveld beweegt, verandert de capaciteit en de uitgang wordt doorgeschakeld.

Condensator
Aansluiting
actief detectievlak

Beïnvloedingen van de schakelafstand

Onze databladen bepalen 3 verschillende detectieafstanden.

De schakelafstand betreft het nominale bereik dat tijdens de ontwikkeling werd vastgelegd en is gebaseerd op een target van normale afmeting en normaal materiaal.
De werkelijke schakelafstand houdt rekening met afwijkingen van de componenten bij omgevingstemperatuur en vormt in het ongunstigste geval 90% van de nominale schakelafstand.
De werkafstand houdt rekening met de schakelpuntdrift die ontstaat als gevolg van luchtvochtigheid, hoge temperaturen enz. en vormt in het ongunstigste geval 90% van de werkelijke schakelafstand. Deze afstand moet worden geëvalueerd als de schakelafstand kritisch is.

Detectiebereik
Schakelafstand (mm)	4
Werkelijke schakelafstand Sr (mm)	4 ± 10%
Werkafstand (mm)	0...3.25

Met name de vorm wijkt vaak af. Het is lastig om een correctiefactor aan te bieden die gebaseerd is op de vorm. Daarom moeten tests worden uitgevoerd wanneer de schakelafstand kritisch is.

Tenslotte is de diëlektrischeconstante hoofdzakelijk verantwoordelijk voor de beïnvloeding van de schakelafstand. Bij capacitieve niveausensoren is het gemakkelijker om het materiaal te detecteren, wanneer de diëlektrischeconstante hoger is. In het algemeen geldt als vuistregel: als de diëlektrischeconstante > 2 is, moet het materiaal te detecteren zijn. Het volgende is een algemene richtlijn van diëlektrischeconstanten voor bepaalde materialen. Deze gegevens dienen uitsluitend als referentiedoeleinden.

De afbeelding toont de algemene invloed van de vorm.

Capacitieve sensoren voor de niveauherkenning

Voor een succesvolle niveaumeting met behulp van capacitieve sensoren moet u rekening houden met het volgende:

de tankwand mag niet van metaal zijn
de tankwand moet dunner zijn dan ¼” – ½”
in de directe omgeving van de sensor mag zich geen metaal bevinden
het actieve vlak van de sensor moet zich direct op de tankwand bevinden
de sensor en de tankwand moeten aan dezelfde potentiaal geaard zijn


Deeltjesherkenning met high- en low-piek	Vloeistofherkenning met high- en low-piek