Porady
Pojemnościowe czujniki zbliżeniowe pracujące nieinwazyjnie i bezkontaktowo. Wybierz odpowiednie modele czujników pojemnościowych do wykrywania położenia i poziomu materiałów przewodzących, jak i nieprzewodzących. Przyciski dotykowe i czujniki pojemnościowe w obudowie metalowej lub z tworzywa sztucznego marki ifm Electronic, DataLogic, APEM.
Uwaga! Poniższy opis został przetłumaczony automatycznie.
Wiedza o czujnikach pojemnościowych i wyłącznikach zbliżeniowych
Co to są czujniki pojemnościowe i gdzie są używane?
Jak działają czujniki pojemnościowe?
Jakie specyfikacje muszę ich uwzględnić przy zakupie?
Właściwy odstęp przełączania: Czułość i stała dielektryczna
Wniosek:
Co to są czujniki pojemnościowe i gdzie są używane?
Czujnik pojemnościowy lub czujnik zbliżeniowy pojemnościowy bez styku mechanicznego wyzwala już sygnał binarny przez zbliżenie obiektu.
Szczególną cechą czujnika pojemnościowego jest to, że wykrywa on nie tylko materiały przewodzące, takie jak metale, ale także wszystkie substancje o wyższym dielektryce niż powietrze. Należą do nich na przykład woda, tworzywo sztuczne, szkło, a nawet ludzka skóra.
Z powodu najwyższej dokładności i uniwersalnej funkcjonalności, czujnik pojemnościowy może w prawie wszystkich gałęziach przemysłu wykonywać różnorodne zadania, takie jak pomiar grubości, pomiar pozycji lub kontrola poziomu napełnienia.
Dużą zaletą pojemnościowych wyłączników zbliżeniowych jest to, że niemechaniczne wyzwalanie umożliwia wypalenie styku i podobne oznaki zużycia. Dlatego producenci podają żywotność do 50 mln cykli.
Jak działają czujniki pojemnościowe?
Grafika: szkic procesu pomiaru czujnika pojemnościowego
Czujnik zbliżeniowy pojemnościowy opiera się na zasadzie kondensatora elektrycznego. W uproszczeniu tworzą się dwie elektrody, elektroda pomiarowa i ekranowa, dwie płytki kondensatorowe. Dzięki temu na jednej stronie czujnika, tzw. aktywnej powierzchni, tworzone jest pole elektryczne. Gdy obiekt znajdzie się w tym polu, zmienia on zdolność kondensatora. Jest to rejestrowane przez dalszego demodulator i przekształcane w sygnał analogowy.
W przeciwieństwie do indukcyjnych czujników zbliżeniowych, czujniki pojemnościowe działają również w przypadku materiałów nieprzewodzących z większymi stałymi dielektrykami niż powietrze (prawie wszystkie ciał stałych i ciecze). Również w tym przypadku wprowadzenie materiału do pola elektrycznego zapewnia zwiększenie pojemności kondensatora.
- Elektrody ekranowe
- Elektroda pomiarowa
- Obiekt pomiarowy
Jakie specyfikacje muszę ich uwzględnić przy zakupie?
Złącze
Istnieje możliwość wyboru między urządzeniami z kablem lub ze złączem wtykowym (przeważnie 3-, 4- i 6-stykowymi standardowymi wtykami M12 lub M8). Te ostatnie są podłączane za pomocą złączy wtykowych.
Wyjścia
PNP lub NPN? Europejskim standardem jest PNP, azjatycki NPN. Różnica: w przypadku obwodów PNP „plus” jest zworką, w obwodach NPN „zero”.
Progi
Możesz także rozróżnić przełączniki spłukiwania. Czujniki zbliżeniowe do spłukiwania są w jednej płaszczyźnie z otaczającą powierzchnią, podczas gdy czujniki niespłukiwane wymagają wolnej przestrzeni z boku aktywnej powierzchni dla bezproblemowej pracy.
Rodzaj styku
Jeśli pojemnościowy czujnik zbliżeniowy jest opatrzony jako „zestyk zwierny”, po uruchomieniu zostanie zamknięty obwód elektryczny, który więc zostanie z niego podłączony. „zestyk rozwierny” jest przeciwny i oddziela istniejący obwód elektryczny. „przełącznik” zawsze zapewnia zmianę istniejącego stanu.
Kształt i rozmiar
Pojemnościowe czujniki zbliżeniowe są dostępne w okrągłych (M12, M18, M22, M30) lub prostopadłościowo, o wymiarach kilku milimetrów lub ponad 10 centymetrów długości. Zasadnicze znaczenie ma tutaj między innymi montaż. Na przykład, czujniki można przymocować za pomocą uchwytów, podczas gdy inne można przyklejać. Należy również wziąć pod uwagę planowane wykorzystanie. Czujniki te są specjalnie zaprojektowane do wykorzystania jako przyciski Start/Stop, które mają być ręcznie wyzwalane, i mogą być przyporządkowane do ich znaczenia za pomocą tarcz symboli.
Ogólnie obowiązuje jednak przy wyborze: Większy czujnik oznacza wyższy odstęp przełączania.
Właściwy odstęp przełączania: Czułość i stała dielektryczna
Jedną z najważniejszych zabezpieczeń jest wymagany odstęp przełączania, czyli odległość, przy której pomiar ma prowadzić do wychylenie. Ogólnie pojemnościowe czujniki zbliżeniowe zapewniają znacznie mniejsze odległości do około 40 mm niż czujniki indukcyjne.
Ponadto podobnie jak w przypadku współczynnika redukcji substancji metalowych z indukcyjnymi wyłącznikami zbliżeniowymi, odstęp przełączania dla kontrahenta pojemnościowego zmienia się w zależności od rodzaju obiektu.
W przypadku pojemnościowych wyłączników zbliżeniowych szerokość pasma jest jeszcze większa, ponieważ czujnik wyczuwalny jest bardzo różne substancje. Zasadniczo obowiązuje zasada: Wyższa względna stała dielektryczna zapewnia większą wydajność elektryczną, a tym samym szybsze wyzwalanie przełącznika. Poza tym zmiana temperatury lub wilgotności powietrza w otoczeniu przełącznika może mieć wpływ na wymaganą odległość.
Nasza praktyczna wskazówka: kalibracja przełączników zbliżeniowych
Przełączniki zbliżeniowe mają z reguły możliwość kalibracji za pomocą potencjometru ze względu na różnorodne możliwości zastosowania. Należy pamiętać, aby po przymocowaniu urządzenia w odpowiednim miejscu ustawić odpowiedni odstęp przełączania.
Stałe dielektryczne popularnych materiałów
Materiał | Względna stała szybkości dielektrycznej |
---|---|
Powietrze | 1 |
Papier | 1,2 - 4,0 |
Olej | 2,2 - 2,4 |
Guma | 2,5 - 3,0 |
PCW | 3 |
Żywica epoksydowa | 3,2 - 3,9 |
Pleksi | 3,0 - 4,0 |
Porcelana | 4,5 - 6,5 |
Szkło | 5,0 - 7,0 |
Woda destylowana | 80,8 |
Wniosek:
Czujniki pojemnościowe zapewniają możliwość pomiaru długości lub poziomu napełnienia, mogą być uruchamiane ręcznie jako przyciski start/stop bez przepalenia i pomagają również w ustawieniu narzędzi, niezależnie od tego, czy te substancje mają przewodzenie czy nie. Wszechstronny jest więc trudny do wyobrażenia bez procesu operacyjnego i jest entuzjastycznie używany przez bardzo długi czas.
Czujniki zbliżeniowe pojemnościowe do każdego zastosowania
Czujniki zbliżeniowe pojemnościowe to urządzenia, które umożliwiają wykrycie obiektów osłoniętych pewną powierzchnią (na przykład za ścianą, za osłoną, w zbiornikach). Dzięki takiemu sposobowi działania posiadają konstrukcję pozbawioną wszelkich elementów mechanicznych. Pozwala to na bezawaryjną pracę przez znacznie dłuższy okres czasu niż w przypadku konstrukcji z ruchomymi elementami. Znajdują zastosowanie w branży przemysłu spożywczego, przez samochodowy, aż po technikę magazynową – wykorzystywane są do kontroli poziomu napełnienia zbiorników, jako przyciski start i stop w maszynach oraz do otwierania i zamykania bram. Jednym z bardziej popularnych przykładów użycia jest ochrona człowieka przed zamknięciem drzwi w windzie. Ich kolejną zaletą jest bardzo wysoka odporność na zakłócenia takie jak pył, zanieczyszczenia czy oddziaływania elektromagnetyczne. Oferują szerokie możliwości w praktycznie każdych warunkach, dzięki czemu są niezwykle uniwersalne.
Czujnik zbliżeniowy – znakomite parametry, szerokie możliwości
W asortymencie można znaleźć szereg rodzajów takich urządzeń o różnych możliwościach i cechach. Korzystając z takiej możliwości, każdy może dopasować odpowiedni model do konkretnych zastosowań. Oferujemy czujniki zbliżeniowe o zasięgu maksymalnym od 4 mm do 30 mm. Dostępne są także egzemplarze z diodami LED o wysokiej intensywności – są używane jako wizualizacja sprzężenia zwrotnego sygnalizująca działanie czujnika. W ofercie posiadamy zarówno czujniki zbliżeniowe z wyjściem typu PNP (na wyjściu stan wysoki bliski napięciu zasilania), jak i NPN (na wyjściu stan niski 0 V).
Czujnik pojemnościowy – złącza i wymiary
Oferujemy czujniki zbliżeniowe z różnorodnymi sposobami podłączania, zależnymi od użytej końcówki na wyjściu urządzenia. Posiadamy modele ze złączem M12 – z trzema, czterema lub sześcioma pinami – oraz duży wybór czujników z wyjściem na otwartych przewodach, przeznaczonych do samodzielnego montażu wtyczki. W asortymencie można znaleźć czujniki pojemnościowe w rozmiarach M12, M18, M22, M30 oraz o kształcie prostopadłościanu o wymiarach 50 x 20 mm. Wartości średnicy w poszczególnych modelach to 18 mm, 29 mm, 30 mm, 32 mm, 97 mm, 100 mm, wartości wysokości to 3.5 mm, 11 mm, 31 mm, a długości sięgają 15 mm, 88 mm, 90 mm, 95 mm, 102 mm, 105 mm, 110 mm, 125 mm.
Czujnik pojemnościowy w wielu wersjach
Maksymalne napięcie zasilania to w zależności od modelu 10 V/DC, 24 V/DC, 30 V/DC, 230 V/AC lub 230 V/DC. Istnieją wersje do montażu pod tynkiem. Bardzo przydatną ich funkcją jest możliwość regulowania odległości przełączania. Działają bezdotykowo, nieinwazyjnie i bezkontaktowo – bardzo podobnie jak w przypadku czujników indukcyjnych. Pozwalają na wykrywanie materiałów zarówno przewodzących, jak i nieprzewodzących. Znakomicie sprawdzą się do domowego użytku, ale również bez problemu poradzą sobie jako część wyposażenia w przemysłowej fabryce.
Czujniki zbliżeniowe pojemnościowe wysokiej jakości
Aby tego typu urządzenia były niezawodne w swoim działaniu, jakość ich wykonania powinna być bardzo wysoka, muszą mieć również dużą odporność na trudne warunki pracy. Tworzywa sztuczne, których użyto do produkcji, prezentują wysoką jakość, a konstrukcja i sposób wytwarzania spełniają rygorystyczne normy. Wszystko to sprawia, że sprzęt jest trwały i niezawodny. Jest to zasługa znakomitych producentów światowej klasy Ifm Electronic, APEM, DataLogic, Pepperl & Fuchs. Wysoka jakość zapewnia nie tylko przystosowanie do trudnych warunków, ale też długi okres bezawaryjnego działania. Wszystkie produkty objęte są pełną, dwuletnią gwarancja, która obowiązuje od dnia zakupu produktu.
Conrad.pl – najnowsze rozwiązania dla domu i fabryki
W naszej ofercie znajduje się szereg różnorodnych czujników pojemnościowych, ale posiadamy też szeroki wachlarz innych produktów. Zapraszamy do odwiedzenia innych kategorii, gdzie można znaleźć artykuły wykorzystywane w przemyśle oraz w domu – to produkty z wielu dziedzin techniki. Stale rozwijamy naszą ofertę i staramy się dopasować do potrzeb naszych klientów. Chętnie odpowiemy na każde pytanie i udzielimy fachowej rady. Zapraszamy do kontaktu mailowego lub telefonicznego.