سنسور خازنی چیست و چگونه کار می‌کند؟
سنسور خازنی چیست و چگونه کار می‌کند؟
سنسور خازنی از سنسورهای الکتریکی بدون تماس می‌باشد. این نوع سنسور دارای حساسیت و پهنای باند بالایی بوده و قابلیت تشخیص فلزات و اغلب نافلزات را دارا می‌باشد. در صنایع مختلف تشخیص وجود یا عدم وجود اجسام با ماهیت‌های گوناگون از اهمیت بالایی برخوردار است؛ به همین دلیل استفاده از سنسورهای خازنی کمک شایانی به پیشرفت صنایع کرده است. توانایی تشخیص وجود اجسام، تشخیص جریان مایعات، سطح مایعات، فشار و فاصله از قابلیت‌های سنسور خازنی به شمار می‌رود. این سنسورها در مواردی مانند کنترل سطوح مخازن، جدا کردن قطعات فلزی از غیر فلزی، تشخیص پارگی نوار نقاله، کنترل حرکت پارچه و شمارش خط تولید به کار می‌روند.
ساختار سنسور خازنی و طرز کار آن
سنسور خازنی شامل چهار قسمت اصلی صفحه‌ی سنسور، بدنه‌ی سنسور، چراغ نشانگر و کابل اتصال می‌باشد. صفحه‌ی سنسور در آشکار سازی اهداف به کار می‌رود؛ در صورت وجود هدف در محدوده‌ی سنسور چراغ نشانگر که در انتهای سنسور قرار دارد روشن می‌شود. بدنه‌ی سنسور خازنی محفظه‌ای است که مدار اصلی سنسور در آن قرار دارد. این مدار از چهار قسمت شامل صفحه‌ی دی الکتریک، اسیلاتور، دمدولاتور و آمپلیفایر تشکیل می‌شود.
سنسور خازنی مانند یک خازن عمل می‌کند، بنابراین اساس کار سنسور خازنی تغییر در ظرفیت خازن می‌باشد. خازن شامل دو صفحه‌ی رسانا است که حد فاصل آن‌ها با یک محیط دی الکتریک پر می‌شود. در صورت اعمال ولتاژ بر روی خازن، بارهای الکتریکی ایجاد شده بر روی صفحات آن در دی الکتریک یک میدان الکتریکی ایجاد می‌کنند. مقدار باری که خازن می‌تواند در خود ذخیره کند وابسته به ظرفیت خازن بوده که این ظرفیت به فاصله صفحات، مساحت صفحات و ثابت دی الکتریک بستگی دارد.
اسیلاتور
در اسیلاتور دو قطعه‌ی فلزی وجود دارد؛ این قطعات نسبت به هم طوری قرار می‌گیرند که یک ظرفیت خازنی در اسیلاتور ایجاد شود. برای شناسایی قطعات توسط اسیلاتور هوا با ثابت دی الکتریک 1 به عنوان مبنا در نظر گرفته می‌شود و اجسامی با ثابت دی الکتریک بزرگتر از 2 برای اسیلاتور قابل تشخیص هستند. بنابراین زمانی که قطعه‌ای در مقابل صفحه‌ی حساس وجود نداشته باشد به دلیل وجود هوا، ثابت دی الکتریک برابر با 1 بوده و ظرفیت خازنی کم است؛ در نتیجه اسیلاتور حضور جسمی را تشخیص نداده و سنسور فعال نمی‌شود. در صورتی که قطعه‌ای با ثابت دی الکتریک بزرگتر از 2 به صفحه‌ی حساس سنسور نزدیک شود ظرفیت خازنی بین صفحات تغییر کرده و به دنبال آن دامنه خروجی اسیلاتور تغییر می‌کند.
دمدولاتور
در صورت تغییر دامنه اسیلاتور، دمدولاتور این دامنه را تشخیص داده و آن را با دامنه‌ی سطح مرجع مقایسه می‌کند. اگر این دامنه از مقدار دامنه سطح مرجع بیشتر باشد، خروجی سنسور تحریک شده و سپس آمپلیفایر خروجی که جریان بار را تامین می‌کند، فعال شده و سنسور خازنی عمل می‌کند. لازم به ذکر است که هرچه ثابت دی الکتریک قطعه‌ای که در مقابل سنسور قرار می‌گیرد بزرگتر باشد، تشخیص آن برای سنسور راحت تر است. اندازه‌ی قطعه‌ی مورد نظر نیز در سهولت تشخیص آن توسط سنسور موثر است، به طوری که هر چه قطعه بزرگتر باشد سنسور آن را راحت تر شناسایی می‌کند.
کابل اتصال
کابل اتصال در انتهای سنسور خازنی قرار دارد و در سنسورهای چهارسیمه دارای چهار سیم به رنگ‌های سیاه، سفید، قهوه‌ای و آبی است؛ سیم سیاه سیمی است که در حالت نرمال باز بوده و در صورت وجود جسم در محدوده‌ی سنسور سیگنال تشخیص جسم از طریق آن فرستاده می‌شود. سیم سفید در حالت نرمال بسته بوده و سنسور در صورت عدم وجود جسم از طریق آن سیگنال ارسال می‌کند. در کابل اتصال سیم قهوه‌ای به ولتاژ +24 و سیم آبی به ولتاژ -24 متصل می‌باشند.
سخن آخر
در این مقاله به معرفی سنسور خازنی و چگونگی عملکرد آن پرداخته شد. این نوع از سنسورها با داشتن مزایایی چون تشخیص طیف گسترده‌ای از اجسام، قابلیت تنظیم، کوچک و مقرون به صرفه بودن کاربردهای فراوانی پیدا کرده‌اند. سنسورهای خازنی در صفحه‌ی محصولات آتونیکس قابل مشاهده و خرید می‌باشند. همچنین انواع دیگری از سنسورها در صفحه‌ی محصولات لمبرون و محصولات لنبوا موجود می‌باشند.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.