Емкостные бесконтактные выключатели

Принцип работы

Активная поверхность емкостного выключателя образуется двумя концентрически расположенными металлическими электродами (рис.1). Их поверхности А и В расположены в цепи обратной связи высокочастотного генератора, который настроен таким образом, что он не генерирует при отсутствии объекта детектирования.

Рис.1. Емкостное средство обнаружения, емкостной датчик, емкость, применение, структурная схема

Если объект приближается к активной поверхности датчика, то он попадает в электрическое поле перед поверхностями электродов и способствует повышению емкости связи между пластинами А и В. При этом амплитуда генератора начинает возрастать. Амплитуда колебаний регистрируется оценочной схемой и преобразуется в команду включения.

Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Металлы из-за их очень высокой проводимости наиболее сильно воздействуют на емкостные выключатели. Редукционные факторы для различных металлов можно не учитывать.

Если между пластинами конденсатора расположить изолятор, то емкость конденсатора повышается в зависимости от его диэлектрической постоянной. Объекты из неметаллов действуют на активную поверхность таким же образом, как и металлические, при этом емкость связи повышается. При обнаружении органических материалов (древесина, зерно и т.д.) нужно обращать внимание на то, что содержание в них воды очень сильно влияет на расстояние срабатывания (Е...=80).

Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов:

Бумага - 2,3 | Бумага промасл. - 4 | Вода - 80 | Воздух, вакуум - 1 | Гетинакс - 4,5 | Дерево - 2..7
Керосин - 2,2 | Компаунд - 2,5 | Мрамор - 8 | Нефть - 2,2 | Парафин - 2,2 | Песок - 3,7 | Песок кварц. - 4,5
Полиамид - 5 | Поливинилхлорид - 2,9 | Полиприпилен - 2,3 | Полистирол - 3 | Полиэтилен - 2,3
Резина - 2,5 | Резина селикон. - 2,8 | Слюда - 6 | Смолы - 3,6 | Спирт этиловый - 25,8 | Стекло - 5
Стекло кварц. - 3,7 | Стекло органич. - 3,2 | Тальк - 1,6 | Тефлон (фторопласт) - 2 | Фарфор - 4,4
Целлулоид - 3 | Эбонит - 4 | Электрокартон - 4

На рис.2 показана зависимость рабочего расстояния от диэлектрической проницаемости материала.

Рис.2. Зависимость расстояния от проницаемости, емкостное средство обнаружения, емкостной датчик, емкость, применение, структурная схема

Если металлический объект связан с потенциалом земли, то происходит незначительное увеличение расстояния срабатывания (0,2S).

Автор: НЕИЗВЕСТНО