سنسورهای خازنی
صنایع بسیار متنوعی از سنسورها و حسگرهای خازنی برای تشخیص وجود یا عدم وجود اجسام استفاده میکنند.
سنسورهای خازنی جز آن از سنسورهایی است که قابلیت اندازه گیری سطح و فشار مایعات را بدون نیاز به تماس فیزیکی دارد. اندازه گیری ها توسط سنسور خازنی به کمک تغییراتی که در ظرفیت خازن ها اتفاق می افتد و سبب پی بردن به حضور اجسام و موانع می شود.
شما می توانید از این تکنولوژی پیشرفته و حرفه ای در صنایع خود استفاده کنید تا نتایج رضایت بخشی با استفاده از سنسور خازنی از آن خود کنید.
سنسور خازنی(Capacitive sensor )چیست؟
سنسور خازنی یا Capacitive sensor، حسگری است که با تغییر ظرفیت خازن های موجود در ساختار خود سر و کار دارد. خازنها و میدان های الکتریکی به کمک این حسگرها آمده اند تا بتوانند به تشخیص جریان و فشار مایعات و یا تشخیص حضور اجسام بپردازند.
“A capacitive sensor is an electronic device that can detect solid or liquid targets without physical contact.”
“سنسور خازنی دستگاهی الکتریکی است که توانایی شناسایی اهداف مایع و جامد را بدون نیاز به تماس فیزیکی دارد.”
سوئیچ های غیر تماسی دو دسته هدف را شناسایی میکنند.
- دسته اول: رساناهایی همچون آب، اسید، فلزات و …
- دسته دوم: نارسانا یا کم رساناهایی همچون شیشه و پلاستیک و …
ساختمان فیزیکی یک سنسور خازنی باکیفیت
به طور کلی یک حسگر آن هم از نوع خازنی این 4 بخش را در ساختار خود دارد:
- بدنه سنسور:
بدنه سنسور خازنی شامل محفظهای حاوی مدار اصلی حسگر بوده و بخش هایی همچون دیالکتریک، اسیلاتور و آمپلی فایر را در خود جا داده است.
- صفحه سنسور:
صفحه سنسور در واقع همان آشکار ساز خروجی اندازه گیری شده توسط حسگر خازنی است.
- چراغ خروجی:
این چراغ در قسمت انتهایی ساختمان سنسور خازنی قرار گرفته و زمانی که هدف در محدوده قابل شناسایی قرار بگیرد، روشن میشود.
- کابل سنسور:
کابلی در بخش انتهایی سنسور است و چهار سیم به رنگهای قهوهای، سفید، آبی و سیاه شامل می شود. سیم سفید، سیم معمولا باز (normally open) است و زمانی که جسم تشخیص داده نشود سیگنال ارسال میکند.
کابل سیاه، سیم معمولا بسته (normally closed) است و زمانی که جسم تشخیص داده شود سیگنال ارسال میکند.
سیم قهوهای نیز به ولتاژ 24+ و سیم آبی به ولتاژ 24- متصل میشود.
عملکرد سنسور خازنی
سنسور خازنی با داشتن خازن و دی الکتریک عملکردی مشابه با خازن را دارد. خازن قطعهای الکتریکی است با دو صفحه رسانا و دی الکتریکی نارسانا میان آن دو است.
هنگام اتصال صفحات خازن به ولتاژ و ورود جریان الکتریکی به این صفحات، بارهای الکتریکی بر روی آن ها قرار میگیرد و یک میدان الکترواستاتیک به وجود می آورد.
ورقه های رسانای سنسور خازنی به یک اسیلاتور یا آشکارساز نوسانات متصل است و با ایجاد تغییر در ظرفیت خازن، بالا و پایین شدن سیگنال ها نمایش داده می شوند.
جریان نوسانات و سیگنال ها تا زمانی ادامه دارد که دامنه تغییرات نوسان به سطح آستانه ی تشخیص مانع در سنسور خازنی برسد و در اینصورت است که خروجی نمایش داده خواهد شد.
ابزارهای به کار رفته در مدار سنسور خازنی
علاوه بر آشنایی با ظاهر فیزیکی سنسور خازنی لازم است تا با ساختمان مدارهایی که در این حسگرها به کار رفته اند نیز آشنا شویم.
چهار بخش اصلی یک حسگر خازنی عبارتند از:
- آمپلی فایر (amplifier)
- اشمیت تریگر (Schmidt trigger)
- دمدولاتور (Demodulator)
- اسیلاتور (Oscillator)
اسیلاتور بخشی از مدار است که موجب ایجاد نوسان در ظرفیت خازنی با دور و نزدیک شدن جسم به سنسورها میشود.
دمدولاتور هم وظیفه ی تعیین دامنهی تغییرات اسیلاتور و مقایسه آن با سطح مرجع را دارد.
سنسور خازنی و پرکاربردترین صنایع آن
از آن جایی که سنسور خازنی بدون نیاز به تماس فیزیکی میتواند اجسام رسانا و نارسانای متعددی را شناسایی کند، قابلیت به کار گیری آن در صنایع مختلف وجود دارد.
صنایع پرکاربردی که حضور سنسور خازنی در آن به چشم می آید عبارتند از:
- صنایع غذایی
- صنعت خودروسازی
- صنایع چاپ و کاغذ سازی
- شناسایی حضور مایعات در لوله و شلنگ ها
- کنترل سطح مخازن حاوی مایعات و جامدات توده ای شکل(مانند قرص و گرانول)
وجه تمایز سنسور خازنی از دیگر سنسورها
سنسورهای خازنی به سبب ویژگی ها و مزایایی که دارند از جمله اندازه گیری های مطلق بدون نیاز به تماس فیزیکی، باعث شده تا از دیگر حسگرهایی که در صنعت به وفور استفاده میشوند مانند سنسور القایی، سنسور اولتراسونیک و… متمایز شوند.
ویژگی های برجسته ای که باعث برتری سنسور خازنی نسبت به دیگر سنسورها میشوند عبارتند از:
- عدم وجود خطا
- بدون نیاز به تماس
- اندازه گیری مستقیم
- محدوده حسی بیشتر و دقیق تر
تفاوت بین سنسور القایی و سنسور خازنی
با توجه به شباهت های گسترده ای که سوئیچ های القایی و خازنی نسبت به یکدیگر دارند، باعث شده تا اغلب مصرف کنندگان این دو را یکسان بدانند و به اشتباه حسگر القایی بخرند.
تفاوت هایی جزئی اما قابل توجه وجود دارند که اگر قبل از اقدام به خرید سنسورهای خازنی به آن ها دقت کنید تا دیگر اشتباهی در کارتان رخ ندهد.
سنسور القایی: این حس کننده با داشتن میدان الکترومغناطیسی توانایی شناسایی اجسام فلزی را دارد.
سنسور خازنی: این حس کننده میدان الکترواستاتیک داشته و علاوه بر اجسام فلزی، جسم هایی نارسانا مانند چوب، شیشه و پلاستیک را تشخیص می دهد.
نکات مهم در خرید سنسور خازنی
برای اینکه بتوانید بهترین سنسور و حسگر خازنی را بخرید لازم است تا برخی نکات مهم درباره ی خرید سنسور را در نظر داشته باشید.
- شرایط محیطی حسگر خازنی را در نظر داشته باشید.
- به نوع تغذیه سنسور و شکل سنسور دقت داشته باشید.
- به خروجی حسگر (آنالوگ و یا دیجیتال) دقت کنید.
- خازنی با دی الکتریک مناسب با نوع ماده ی قابل اندازه گیری را خریداری کنید.
بهترین سنسور خازنی اورجینال در تناوب
حضور شما در فروشگاه تناوب و در این مقاله تصادفی نیست!
اگر در درصدد خرید و تهیه حسگرهای خارجی و اصل خازنی در ایران هستید، انتخاب مناسب برای شما سنسورهای تناوب است.
تناوب برترین فروشگاه و فروشنده تجهیزات الکتریکی به خصوص سنسورها در ایران است و در طی 20 سال حضورش در این عرصه، توانسته پروژه های بسیاری را در صنایع ایرانی به موفقیت برساند.
شما می توانید سنسورهای خازنی، سنسوق القایی، سنسور اولتراسونیک و دیگر حسگرهای برندهای خارجی را در ایران همراه باکیفیت ترین خدمات پس از فروش خریداری کنید.
