Sensore capacitivo per la misurazione in condizioni di fluttuazioni di temperatura

un sensore capacitivo viene utilizzato ovunque siano richiesti risultati di misurazione precisi. Grazie all'ottima stabilità della temperatura, il principio di misura capacitivo è particolarmente adatto per applicazioni in cui fluttuazioni di temperatura apparire. Interessanti sono anche altre tecnologie di sensori, come i sensori laser, che registrano una forte deriva termica nel segnale. I sensori capacitivi di Micro-Epsilon vengono spesso utilizzati per il controllo qualità del processo o come sensori di misura per circuiti di controllo completi. I sensori misurano vibrazioni, deflessione, espansione, percorso, deflessione, deformazione, spessore e molto altro.

contenuto

• Sensore capacitivo per oggetti conduttivi
  • Sensori con linearità quasi ideale
  • Misurazione su tutte le superfici dei materiali
    
• Numerose applicazioni, anche in aree critiche per la sicurezza
• Domande frequenti

Sensore capacitivo per oggetti conduttivi

Come processo elettromagnetico Di norma, un sistema di misura capacitivo misura tutti gli oggetti conduttivi con sensibilità e linearità costanti. Il sistema valuta la reattanza del condensatore a piastre, che cambia con la distanza.

I sensori capacitivi possono anche in determinate condizioni Materiali isolanti misura, per cui la massa del sensore funge solitamente da controelettrodo e il materiale isolante funge da mezzo di accoppiamento. Per gli isolatori è possibile anche un segnale di uscita approssimativamente lineare tramite circuiti elettronici.

Sensori con linearità quasi ideale

* Capa NCDT I sensori sono disponibili in due versioni. La versione più comune è un sensore completamente triassiale, in cui l'elettrodo ad anello protettivo e la messa a terra si trovano sul bordo anteriore del sensore accanto all'elettrodo di misura. Questi sensori possono quindi essere installati completamente a filo anche in materiali conduttivi. Inoltre è consentito toccare i sensori durante le misurazioni multicanale. Ma ci sono anche sensori che hanno un alloggiamento arretrato lateralmente.

Con questo tipo di sensore capacitivo il campo può essere anche laterale elettrodo diffusione. Ciò ha il vantaggio che è possibile ottenere un campo di misura più ampio con un diametro del sensore più piccolo. Per evitare distorsioni di campo e quindi non linearità, nei sensori Capa NCDT è montato un anello protettivo attivo attorno all'elettrodo.

Mantenuto elettricamente allo stesso potenziale dell'elettrodo, concentra il campo dell'elettrodo. Questo crea un molto campo di misura omogeneo. Durante la misurazione non vengono prese in considerazione le linee di campo provenienti dall'anello di protezione. I sensori Capa NCDT implementano pienamente il principio del condensatore ad anello protettivo e sfruttano quindi i vantaggi di un campo elettrico omogeneo tra il sensore e l'oggetto da misurare. Grazie al campo omogeneo raggiungono nella pratica una caratteristica di linearità quasi ideale.

Misurazione su tutte le superfici dei materiali

Poiché la misurazione può essere eseguita su tutti gli oggetti conduttori, essa non viene influenzata, ad esempio, dalle proprietà ottiche dell'oggetto da misurare. Lo sono anche loro trasparente o riflettente Cattura le superfici con la massima precisione di misurazione.

I sistemi Capa NCDT possono essere anche lineari o unilaterali Dickenmessung di isolanti possono essere utilizzati. Le linee di campo penetrano nell'isolante e si chiudono con il conduttore elettrico. Se cambia lo spessore dell'isolante, ciò influisce sulla reattanza Xc del sensore. La distanza dal controelettrodo deve essere costante. Esempi di oggetti di misura non conduttivi sono plastica (anche rinforzata con fibra di vetro), ceramica, steatite, porcellana, vetro, adesivi, resine, oli o gelatina.

A elettricamente conduttivo Per materiali come i metalli, è possibile la misurazione dello spessore su due lati montando i sensori uno di fronte all'altro. Grazie al principio di misura capacitivo, la misura viene effettuata esclusivamente contro la superficie, senza che il campo penetri nell'oggetto da misurare. Ciò significa che lo spessore anche di materiali molto sottili può essere misurato in modo affidabile.

Ciascuno dei due sensori fornisce a segnale di uscita lineare a seconda della distanza tra la superficie del sensore e la superficie dell'oggetto da misurare. Se si conosce la distanza tra i sensori, è possibile determinare facilmente lo spessore dell'oggetto da misurare. Se i canali di misura sono sincronizzati, la misura è possibile anche su oggetti di misura non messi a terra. Esempi di oggetti di misura conduttivi sono metalli, grafite, silicio, CFRP, acqua

Numerose applicazioni, anche in aree critiche per la sicurezza

I sensori capacitivi di Micro-Epsilon si sono affermati da decenni in varie applicazioni. Grazie alla tecnologia affidabile, sono anche in fondamentale per la sicurezza aree utilizzate. Numerosi campi di applicazione possono essere coperti con oltre 25 sensori standard con campi di misura da 50 µm a 10 mm.

I modelli di sensore sono disponibili in un design cilindrico Spina nonché integrato Cavi di collegamento, come sensore piatto e nel design di un circuito stampato. Vengono utilizzati diversi materiali e tecnologie di produzione.

Oltre alla versione standard in acciaio inox o Invar sono disponibili anche sensori Titano disponibile. I sensori ECT offrono una caratteristica speciale. ECT sta per Embedded Capacitor Technology, in cui l'elemento sensore è incorporato in un elemento portante particolarmente stabile.

Questi sensori ECT offrono una maggiore durata e Stabilità della temperatura e sono particolarmente adatti per basse temperature, UHV e camere bianche. L'elettrodo di misurazione nel sensore ECT ha un design geometrico molto flessibile. Come elettrodo a piastra, può essere personalizzato in diverse forme geometriche.

Domande frequenti

Cosa misurano i sensori capacitivi?

Sensori capacitivi di misura Cambiamenti di capacità, che sono causati dalla vicinanza o dal contatto di un oggetto con una superficie elettricamente conduttiva o dielettrica. Sono comunemente utilizzati per rilevare la presenza o la posizione di un oggetto, misurare lo spessore o la densità dei materiali e monitorare i livelli di liquidi o solidi sfusi. Questi sensori sono particolarmente efficaci nelle applicazioni che richiedono il rilevamento senza contatto.

Cosa fa un sensore capacitivo?

Un sensore capacitivo rileva la presenza o prossimità degli oggetti, misurando le variazioni della capacità elettrica. Questo viene fatto creando un campo elettrico e osservando come questo campo viene influenzato dalla vicinanza di materiali con proprietà dielettriche (come metalli, liquidi, plastica). Il sensore risponde alla variazione di capacità che si verifica quando un oggetto entra o si muove all'interno del campo.

Dove si utilizzano i sensori capacitivi?

I sensori capacitivi sono popolari in molti settori grazie alla loro affidabilità, durata e precisione nel rilevamento senza contatto, soprattutto dove sono richiesti rilevamento e misurazione senza contatto. Alcune delle aree di utilizzo più comuni includono:

• Industriale automazione per rilevare la presenza o la posizione di pezzi sui nastri trasportatori, nelle macchine e nei processi di assemblaggio,
• misura di livello per il monitoraggio dei livelli di liquidi e solidi in serbatoi e contenitori,
• Touchscreen in smartphone, tablet e altri dispositivi interattivi per riconoscere il tocco e i gesti,
• sistemi di sicurezza per rilevare accessi non autorizzati o monitorare punti di accesso,
• Auto per il controllo di funzioni interne come interruttori della luce o sistemi di infotainment.

Qual è la differenza tra induttivo e capacitivo?

I sensori induttivi si basano su principi elettromagnetici e sono specializzati nel rilevamento di metalli, mentre i sensori capacitivi si basano su cambiamenti nella capacità elettrica e possono rilevare una gamma più ampia di materiali. La differenza principale tra i sensori induttivi e capacitivi è il modo in cui funzionano e il tipo di oggetti che possono rilevare:

Sensori induttivi

• operazione: I sensori induttivi utilizzano un campo elettromagnetico per rilevare i metalli. Creano un campo alternato attorno a una bobina. Se un oggetto metallico entra in questo campo, modifica l'induttanza della bobina, che viene rilevata dal sensore.
• Applicazione: principalmente per il rilevamento di oggetti metallici
• Proprietà: robusto contro gli influssi ambientali come polvere, sporco e umidità

Sensori capacitivi

• operazione: I sensori capacitivi utilizzano la variazione della capacità elettrica che si verifica quando un oggetto, metallico o non metallico, si avvicina al sensore. Creano un campo elettrico tra la loro superficie attiva e l'oggetto da rilevare.
• Applicazione: utilizzato per rilevare un'ampia gamma di materiali tra cui metalli, plastica, liquidi e persino corpi umani
• Proprietà: Possono effettuare misurazioni attraverso materiali non metallici e sono sensibili ai materiali con elevate proprietà dielettriche.

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