- Kapacitiva givare utifrån applikation
- Teknisk översikt
Teknisk översikt
Kapacitiva givare detekterar alla slags material med eller utan beröring. Med ifm:s kapacitiva givare kan användaren justera känsligheten för att detektera vätskor eller fasta ämnen även genom icke-metalliska tankar eller kärl.
En kondensator bestående av två plattor genererar ett elektriskt fält mellan plattorna när ström tillförs. När ett material förs in i detta fält förändras kapacitansen på plattorna.
En kondensator kan även bestå av en enskild platta. I detta fall är den andra ”plattan” jordad.
Alla kapacitiva givare har samma grundläggande komponenter:
- Hölje – olika former, storlekar och konstruktionsmaterial
- Grundläggande sensorelement – varierar beroende på teknik
- Elektronik – utvärderar det givaren detekterar
- Elektrisk anslutning – förser kraft och signal(er)
När det gäller kapacitiva givare är det grundläggande avkänningselementet en kondensator med en enskild platta där anslutningen är jordad. När ett föremål förs in i avkänningsfältet ändras kapacitansen och utgången växlar.
- Kondensator
- Anslutning
- Avkänningsyta
Påverkan på avkänningsavståndet
Våra datablad specificerar 3 olika detekteringsavstånd.
- Avkänningsavståndet syftar på den nominella räckvidden som bestäms under utvecklingsarbetet och baseras på ett objekt av standardstorlek och standardmaterial.
- Reellt avkänningsavstånd tar hänsyn till komponentavvikelser vid rumstemperatur och är som sämst 90 % av den nominella avkänningsavståndet.
- Driftavstånd tar även hänsyn till brytpunktrörelse på grund av luftfuktighet, förhöjd temperatur m.m. och är som sämst 90 % av det reella avkänningsavståndet. Detta är det avstånd som ska beräknas om avkänningsavstånd är kritiskt.
| Detekteringszon | |
|---|---|
| Avkänningsavstånd (mm) | 4 |
| Reellt avkänningsavstånd (mm) | 4 ± 10% |
| Driftavstånd (mm) | 0...3.25 |
Mindre vanlig än objetkets storlek är dess form. Det är svårt att ge en korrektionsfaktor baserad på form, så testning borde utföras när avkänningsavståndet är kritiskt.
Den största påverkan på avkänningsavståndet utgörs slutligen av objektets dielektriska konstant.För kapacitiva nivågivare gäller att ju högre den dielektriska konstanten är, desto enklare är det att detektera materialet. En tumregel är att materialet bör vara detekterbart om den dielektriska konstanten är > 2. Följande är generella riktlinjer när det gäller dielektriska konstanter för några material. Denna information ges endast som referens.
Bilden visar en forms allmänna påverkan.
Kapacitiva givare för nivådetektering
För att lyckas med nivådetektering med kapacitiva givare, se till att:
- Kärlets vägg är icke-metallisk
- Kärlets vägg är tunnare än ¼” – ½”
- Det finns ingen metall i givarens omedelbara närhet
- Avkänningsytan är placerad direkt på kärlets vägg
- Både givaren och kärlet är jordade vid samma potential
 |
 |
| Partikelformig detektering vid hög och låg nivå | Vätskedetektering vid hög och låg nivå |