SENSORER OG GIVERE

Kreativt med kapasitivt

Kapasitive givere kommer til sin rett der deteksjon av ikke-magnetiske objekter er aktuelt, eller der det er behov for å ”se” gjennom en vegg før selve objektet skal detekteres.

I tillegg til metallholdige objekter, detekterer kapasitive 
givere blant annet flere typer væsker. Ill:Turck
I tillegg til metallholdige objekter, detekterer kapasitive givere blant annet flere typer væsker. Ill:Turck
28. mars 2013 - 11:30
Vis mer

Givertypen forveksles ofte med induktive sensorer. Både byggeform og deteksjon, mot metall, er gjerne lik. Det er imidlertid en vesentlig forskjell: I tillegg til deteksjon av jernholdige metaller, detekterer kapasitive givere også en rekke andre stoffer, inklusiv vann, PVC og olje. Ettersom menneskekroppen består av en stor del vann, vil kapasitive givere reagere på kroppsdeler, for eksempel en finger eller hand. Og det kan jo ha sine positive sider, ikke minst fra et sikkerhetsperspektiv.

 

Induktivere givere benyttes derfor ofte framfor kapasitive der det benyttes objekter av metall, og det er risiko for falske signaler, dersom for eksempel andre objekter skulle komme i sensorens arbeidsområde.

 

Ser gjennom

 

På samme måte som for induktive givere er rekkevidden som oppgis i databladet basert på rekkevidde mot metall. Deteksjonsavstanden mot andre stoffer finnes i tabeller, men må ofte testes. Årsaken er at relativt små endringer i legering osv. vil påvirke rekkevidden. Men, de fleste kapasitive givere er utstyrt med potensiometer, slik at avstanden kan tilpasses den aktuelle applikasjonen.

 

Ettersom rekkevidden varierer mye, avhengig av stoff i objektet, vil vi se at kapasitive givere kan ”se gjennom” enkelte materialer for å detektere noe på den andre siden. Dette benyttes i nivåkontroll der kapasitive givere ser vann i et glass/plastrør, uten å detektere ”veggen”.

 

Ulik reduksjonsfaktor

 

At en liten sensor har kort rekkevidde, mens en stor sensor strekker seg lengre, er rimelig logisk. Deteksjonsavstanden er gjerne sammenlignbar med induktive givere med samme byggeform. For eksempel kan en giver med 18 mm i diameter ha rekkevidde 8 mm, og en rektangulær, 80*80 mm, skilte med 40 mm. Enda en ting er felles med induktive givere: Flush/ikke flush-begrepene ved montering, se Automatiserings Sensorskole del 1.

 

Stoffenes reduksjonsfaktor varierer. Legg merke til at for eksempel vann og is har ulik reduksjonsfaktor, selv om den kjemiske formelen er den samme. Som referanse benyttes en jordet plate av metall.

 

De siste årene har spesielle byggeformer som ”dominobrikker” blitt populære. En typisk applikasjon, for disse, er nivådeteksjon gjennom glass/plast.

 

Kondensatorprinsipp

 

Tilslutt tar vi for oss kapasitive giveres funksjonsprinsipp. Den aktive delen, av sensoren, består av to elektroder. De fungerer som en kondensator (en elektronisk enhet som kan ”oppbevare” elektrisk ladning) med gitt kapasitans (evnen til lagring av elektrisk ladning). ”Kondensatoren” inngår i et såkalt RC-ledd (sammenkoplet spole + kondensator). Når et objekt nærmer seg, endres kapasitansen, og RC-leddet starter å oscillere. Dette detekteres av forsterkerelektronikken, og utgangen fra sensoren endres.

 

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.