play_arrow درباره سنسور خازنی
(نمایش توضیحات) (بستن توضیحات)سنسور خازنی چیست؟
سنسورهای خازنی (Capacitive sensor) سنسورهای بدون تماس و بدون کنتاکت الکتریکی هستند که در مقابل فلزات و اغلب غیر فلزات عمل می نمایند. این سنسورها برای کنترل سطوح در مخازنی که از مواد پودری، مایع و یا دانه دانه پر شده اند مناسب هستند. سنسورهای مجاورتی خازنی بیشتر برای تشخیص مواد غیر فلزی مانند شیشه، چوب، پلاستیک و …مورد استفاده قرار می گیرند.این سنسور بر اساس تغییرات در ظرفیت الکتریکی یک خازن، تغییرات در محیط را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسورها برای تشخیص اشیاء، حرکت‌ها، فشار، رطوبت و دما استفاده می‌شوند. زمانی که یک شیء به نزدیکی یک سنسور خازنی می‌آید، ظرفیت الکتریکی خازن تغییر می‌کند و این تغییر توسط سنسور تشخیص داده می‌شود. این نوع سنسورها برای کاربردهای مختلف از جمله اتوماسیون صنعتی، رباتیک، سامانه‌های امنیتی و سامانه خانه های هوشمند استفاده می‌شود.
ارسال سفارش مشتری از کالاک
- کنترل مایعات داخل محفظه (بطری)
- شمارش اجسام درخط تولید
- جدا کردن قطعات فلزی از غیر فلزی
- کنترل حرکت پارچه
- تشخیص پارگی نوار نقاله
انواع سنسور خازنی
- سنسور خازنی تک نقطه
این نوع سنسورها برای تشخیص حضور یا عدم حضور یک شیء در یک نقطه خاص استفاده می‌شوند، مانند سنسورهای استفاده شده در دزدگیرها یا سامانه‌های روشنایی حرکتی.
- سنسور خازنی خطی
این نوع سنسورها برای اندازه‌گیری فاصله یا موقعیت شیء‌ها در یک محدوده خطی استفاده می‌شوند، مانند استفاده در ربات‌ها برای تشخیص فواصل و جابجایی‌ها.
- سنسور خازنی آرایه‌ای
این نوع سنسورها شامل چندین سنسور خازنی است که در یک آرایه قرار دارند و برای اندازه‌گیری محیط به صورت دقیق و پوشش گسترده استفاده می‌شوند، مانند استفاده در سامانه‌های هوشمند خانه.
- سنسور خازنی فشار
این نوع سنسورها برای اندازه‌گیری فشار و نیروهای مختلف استفاده می‌شوند، مانند استفاده در سامانه‌های رباتیک برای تشخیص فشار و نگهداری تعادل.
- سنسور خازنی رطوبت
این نوع سنسورها برای اندازه‌گیری رطوبت محیط و کنترل رطوبت در محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند، مانند استفاده در گلخانه‌ها یا سامانه‌های HVAC.
- سنسور خازنی دما
این نوع سنسورها برای اندازه‌گیری دما و کنترل دمای محیط استفاده می‌شوند، مانند استفاده در یخچال‌ها یا سامانه‌های تبرید و گرمایش.
انواع سنسورها از نظر نوع اتصالات
- دو سیمه
این سنسورها دو سیم ارتباطی دارند و فقط در دو حالت بسته یا باز موجودند.
- سه سیمه
این سنسورها سه سیم قهوه‌ای، آبی و سیاه داشته و در دو حالت بسته یا باز ارائه می‌شوند. دو سیم به منابع تغذیه و یک سیم امکان اتصال به تجهیزاتی مانند کنتاکتور را دارد.
- چهارسیمه
چهار سیم قهوه‌ای، آبی، سفید و سیاه سیم‌های این دسته‌بندی هستند. این نوع سنسورها در دو نوع PNP و NPN ساخته می‌شوند و عملکردی مشابه کلیدهای مرکب دارند. در این سنسورها دو سیم به منابع تغذیه متصل شده و دو سیم دیگر معمولا به کنتاکتورها متصل می‌شوند. وقتی یکی از کنتاکتورهای متصل به این سیم‌ها قطع می‌شود، کنتاکتور دوم وصل خواهد شد.
ویژگی های سنسور خازنی
- حساسیت
سنسور خازنی باید دارای حساسیت مناسب باشد تا بتواند تغییرات کوچک در فرکانس یا ظرفیت خازنی را تشخیص دهد.
- دقت
سنسور باید دارای دقت بالا برای اندازه‌گیری و تشخیص صحیح تغییرات در محیط باشد.
- پاسخ‌دهی سریع
سنسور باید قابلیت پاسخ دهی سریع به تغییرات محیط را داشته باشد تا بتواند به زمان واکنش سریع نیاز دارد.
- استحکام
سنسور باید دارای استحکام و مقاومت مناسب در برابر شرایط محیطی مختلف باشد.
- قابلیت کالیبره
سنسور باید قابلیت کالیبره و تنظیم برای انطباق با شرایط محیطی مختلف را داشته باشد.
- اندازه و ابعاد
سنسور باید ابعاد مناسب و کوچک برای نصب آسان در محل‌های مختلف داشته باشد.
- قابلیت اتصال
سنسور باید قابلیت اتصال به سیستم‌های مختلف و ارتباط با آنها را داشته باشد، مانند اتصال به میکروکنترلر یا سیستم‌های هوشمند.
- مصرف انرژی
سنسور باید مصرف انرژی کمی داشته باشد تا بتواند به صورت پایدار و موثر در محیط کار کند.
- قابلیت تنظیم
برخی از سنسورها قابلیت تنظیم پارامترهای مختلف خود را دارند تا به نیازهای خاص کاربران پاسخ دهند.
- قابلیت اعمال فیلتر
برخی از سنسورها قابلیت اعمال فیلتر بر روی داده‌های دریافتی را دارند تا نویز و اشکالات در اطلاعات حساس به حذف شوند.
کاربرد سنسور خازنی
- سیستم‌های تشخیص لمس
سنسورهای خازنی برای تشخیص لمس اشیاء، انسان‌ها و تعامل با دستگاه‌های الکترونیکی به کار می‌روند. این سنسورها معمولاً در دستگاه‌های لمسی، پنل‌های لمسی و دستگاه‌های تشخیص حضور انسان، تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی خانگی استفاده می‌شود.
- سیستم‌های تشخیص حرکت
سنسورهای خازنی برای تشخیص حرکت و کنترل حضور و عبور اشیاء و افراد ، وسایل نقلیه در محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند. این سنسورها معمولاً در دستگاه‌های حفاظتی، دوربین‌های حرکتی و سیستم‌های اعلام سرقت، سیستم‌های امنیتی، درب‌های اتوماتیک، پورت‌ها و سیستم‌های حمل و نقل، دستگاه‌های روباتیک، دستگاه‌های خودرو و دستگاه‌های بازی استفاده می‌شود.
- سیستم‌های تشخیص فشار
سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری فشار و تغییرات فشار و دما در محیط استفاده می‌شوند. این سنسورها معمولاً در دستگاه‌های پزشکی، دستگاه‌های تشخیص فشار خون و دستگاه‌های کنترل فشار ، دستگاه‌های تهویه، دستگاه‌های تولید گرما و سرما، دستگاه‌های خودرو و دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شود.
- سیستم‌های تشخیص سطح مایعات
سنسورهای خازنی برای تشخیص سطح مایعات در مخازن، تانکرها و ظروف مختلف استفاده می‌شوند. این کاربرد برای کنترل و نظارت بر میزان مایعات مختلف مانند آب، روغن، نفت، گاز و سایر مواد شیمیایی استفاده می‌شود. این سنسورها معمولاً در دستگاه‌های تشخیص سطح آب، دستگاه‌های روانکار و دستگاه‌های کنترل سطح مایعات مانند تشخیص پر شدن بطری ها از مایع استفاده می‌شوند.
- کنترل وزن
سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری وزن اشیاء در خطوط تولید و فرآیندهای تولیدی در صنعت استفاده می‌شوند. این کاربرد برای کنترل و نظارت بر وزن مواد و محصولات در خطوط تولید و بسته‌بندی استفاده می‌شود.
- کنترل دما و رطوبت
سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری دما و رطوبت در محیط های مختلف استفاده می‌شوند. این کاربرد برای کنترل و نظارت بر شرایط محیطی مناسب برای تولید و ذخیره‌سازی محصولات استفاده می‌شود.
اجزای سنسور خازنی
- الکترودها
الکترودها بخش‌هایی از سنسور هستند که به مواد دی‌الکتریک (مانند هوا یا مایعات) متصل هستند و بین آنها خازنی تشکیل می‌دهند. الکترودها معمولاً از فلزات (مانند آلومینیوم یا مس) ساخته شده‌اند.
- دی‌الکتریک
دی‌الکتریک یک ماده است که بین الکترودها قرار می‌گیرد و خازنی را تشکیل می‌دهد. این ماده باید بتواند بار الکتریکی را ذخیره و منتقل کند. مثال‌هایی از دی‌الکتریک‌ها شامل هوا، آب، پلاستیک و سرامیک می‌باشند.
- محلول الکترولیت
برخی از سنسورهای خازنی دارای محلول الکترولیت هستند که برای افزایش هدایت الکتریکی و بهبود عملکرد سنسور استفاده می‌شود.
- محلول حفاظتی
برخی از سنسورهای خازنی دارای یک محلول حفاظتی برای جلوگیری از آسیب به الکترودها و دی‌الکتریک هستند.
- الکترونیک
بعضی از سنسورهای خازنی دارای قسمت‌های الکترونیکی هستند که برای پردازش و ارسال اطلاعات حسگر به سیستم کنترل یا نمایشگر استفاده می‌شوند.
این اجزا با هم تعامل کرده و باعث تولید سیگنال خروجی بر اساس تغییرات خواص الکتریکی خازن در پاسخ به تغییرات محیط است. این سیگنال خروجی به عنوان ورودی به سیستم کنترل یا نمایشگر منتقل شده و برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شود.
برند های معروف سنسور خازنی
- Capacitec: این شرکت تخصص خود را در تولید سنسورهای خازنی با دقت بالا برای اندازه‌گیری فشار، تغییر شکل و حرارت دارد.
- Kaman: این شرکت نیز یکی از پیشروهای صنعت سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری جابجایی، فشار و تغییر شکل است.
- Micro-Epsilon: این شرکت تولید کننده سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری فاصله، ضخامت و جابجایی با دقت بالا است.
- Keyence: این شرکت ژاپنی تولید کننده سنسورهای خازنی برای اندازه‌گیری فواصل کوتاه و متوسط با دقت بالا و سرعت بالا است.
- Omron: این شرکت ژاپنی نیز در زمینه تولید سنسورهای خازنی برای کاربردهای مختلف از جمله اتوماسیون صنعتی و رباتیک فعالیت دارد.
