電容傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)與特點(diǎn)

欄目分類:設(shè)備資訊   發(fā)布日期:2018-01-04   瀏覽次數(shù):
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電容傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)與特點(diǎn)

● 電容感應(yīng)技術(shù)可以在任何環(huán)境因素下提供可靠的、強(qiáng)大的液位測(cè)量解決方案。

● 互電容傳感器不易受寄生電容的影響。

● 測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于合適的校準(zhǔn)、傳感器的線性度以及是否能夠消除影響性能的因素,比如傳導(dǎo)性干擾和環(huán)境變化影響。

說到電容感應(yīng)技術(shù),我們首先想到的是不同設(shè)備的用戶界面所使用的電容感應(yīng)按鈕。但這是電容感應(yīng)技術(shù)的唯一用途嗎?非也。該項(xiàng)技術(shù)可用于任何系統(tǒng)輸入可能引起電容變化的應(yīng)用。電容傳感器在許多應(yīng)用中可以取代傳統(tǒng)技術(shù),如液體位置測(cè)量、濕度感應(yīng)、金屬物體檢測(cè)等。它不會(huì)受環(huán)境條件變化的影響,同時(shí)更加可靠和穩(wěn)定。

液體位置測(cè)量也是咖啡機(jī)等家用電器的一項(xiàng)重要功能。它能探測(cè)咖啡機(jī)中的水位或者奶瓶容器中牛奶的液位,也能探測(cè)洗衣機(jī)中洗衣液的用量。液位測(cè)量分為兩種:

● 點(diǎn)液位測(cè)量:這種測(cè)量方式,傳感器被安置在容器上的不同的區(qū)域,用于檢測(cè)容器滿或空的狀態(tài),并顯示單個(gè)的較低分辨率的不連續(xù)的液位高度。

● 連續(xù)液位測(cè)量:正如其名所示,這種傳感器可以精確探測(cè)到液位的細(xì)微變化。

每種傳感器都有其各自的使用方式。本文主要介紹連續(xù)測(cè)量和確保測(cè)量精度的一些重要因素。

目前已有多種液位測(cè)量方法,包括:

● 磁性浮子:將磁體安裝在一個(gè)隨容器液位變化而移動(dòng)的浮子上,并會(huì)促發(fā)桿體中密封的“舌簧開關(guān)”。這種解決方案具有很高的可重復(fù)性,但由于磁浮子的可移動(dòng)性,因此壽命較短,可靠性也較低。

● 超聲波傳感:傳感器傳輸?shù)揭后w表面的超聲波信號(hào)與反射的回波信號(hào)之間的延遲被轉(zhuǎn)換為相關(guān)容器的液位。此類系統(tǒng)可以探測(cè)的最大液位取決于收發(fā)器的結(jié)構(gòu)。測(cè)量會(huì)受到溫度、壓力和濕度等環(huán)境因素變化的影響。

● 導(dǎo)電測(cè)量:此類設(shè)備通過兩個(gè)導(dǎo)電電極測(cè)量傳導(dǎo)性。這種方法比前兩種更可靠,但無法用于可燃液體。

顯然,制造商需要更強(qiáng)大、更可靠、更精確且用途更廣泛的液位測(cè)量技術(shù)。電容感應(yīng)技術(shù)可以滿足這些需求。它不使用任何運(yùn)動(dòng)部件,能夠安全地用于易燃材料,且不會(huì)輕易受到環(huán)境變化的影響。

 

● 電容感應(yīng)技術(shù)是最可靠的液位監(jiān)測(cè)方法之一。這是因?yàn)橐后w本身具有導(dǎo)電性,從而引起電容傳感器的電容發(fā)生變化。

● 電容傳感器分為兩種:自電容和互電容。自電容使用單個(gè)引腳作為傳感器,測(cè)量該引腳和地面之間的電容。這一電容被稱為寄生電容。液體對(duì)傳感器寄生電容的改變程度取決于液體體積。

● 互電容使用一對(duì)引腳。其中一個(gè)作為發(fā)送器(TX),另一個(gè)作為接收器(RX)。這種方法測(cè)量的是兩者之間的電容,即互電容。液體會(huì)引起互電容的變化,而變化程度取決于液位;ル娙菔鞘走x的液位測(cè)量方法,其主要原因之一是它無需測(cè)量傳感器的寄生電容。

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ZRJCS-IIIA檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是在本公司多年生產(chǎn)傳感器技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上,為適應(yīng)不同類別,不同層次的專業(yè)需要,最新推出的模塊化的新產(chǎn)品。
    ZRJCS-IIIA檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要用于各大、中專院校開設(shè)的“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)”、“傳感器原理與技術(shù)”、“非電量電測(cè)技術(shù)”、“工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制”、“機(jī)械量電則”等課程的實(shí)驗(yàn)需要。(電腦自備)
一、特點(diǎn):
1、轉(zhuǎn)換電路板采用模塊化結(jié)構(gòu),根據(jù)需要選擇不同模塊,也便于根據(jù)教學(xué)大綱變動(dòng)增加新的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。
2、傳感器和轉(zhuǎn)化電路模塊正面印有電路原理圖。這種直觀性有助于學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)、提高實(shí)驗(yàn)效果。
3、一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)一類傳感器,實(shí)驗(yàn)接線方便,電源具有自動(dòng)保護(hù)功能。
傳感器采用進(jìn)口透明有機(jī)玻璃制作,比較直觀。
二、技術(shù)參數(shù)

輸入電源 AC220V 50Hz 非線性誤差 ≤ 5%
直流電源 ± 5V ± 15V 測(cè)量精度 ≤ 1%
穩(wěn)壓系數(shù) ± 1% 功 耗 100VA
電壓紋波 ≤ 10mV 輸出電流 1A
 

三、產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)
ZRJCS-IIIA檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)由主控臺(tái)、傳感器、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、位移臺(tái)架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌六部分組成。
(一)主控臺(tái)部分
提供高穩(wěn)定的±5V、±15V、±2V~±10V(可調(diào))、±2V~±24V(連續(xù)可調(diào))、直流穩(wěn)壓電源;二組溫度電源。主控臺(tái)面板裝有空氣開關(guān)、電壓、頻率、轉(zhuǎn)速顯示表;溫度表,溫度控制儀微機(jī)電源。低頻信號(hào)系統(tǒng)源1Hz-30Hz(可調(diào));音頻信號(hào)源0.4KHz-10KHz;差動(dòng)放大器,氣壓表、儲(chǔ)氣箱;RS232計(jì)算機(jī)串行接口。
(二)傳感器種類及技術(shù)指標(biāo):

序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)K 傳感器名稱 量 程 精 度
1 電阻霍爾式傳感器 電阻式傳感器 ± 1mm ± 1.5%
2 霍爾式傳感器 ≥ 2mm 0.1%
3 電容式傳感器 電容式傳感器 ± 5mm ± 1.3%
4 電感式傳感器 電感式傳感器 ± 5mm ± 3%
5 光電式傳感器 光電式傳感器 0-2500轉(zhuǎn)/分 ≤ 1.5%
6 渦流式傳感器 渦流式傳感器 ≥ 1mm ± 3%
7 溫度式傳感器 溫度式傳感器 0-80℃ ± 2%
8   磁電式傳感器   0 .5V/m
9 壓電式加速度傳感器 壓電式加速度傳器 1-30Hz ± 2%/s
10 光纖式傳感器 光纖式傳感器 ≥1.5mm ± 1.5%
11 壓力傳感器 壓力傳感器 0-30kpa ± 2%
12 超聲波傳感器 超聲波傳感器 20-60cm 1cm
13   氣敏傳感器 50-200ppm  
14   濕敏傳感器 10-95%RH ± 5%
15   霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 0-2500 轉(zhuǎn)/分 ± 1.5%
16 熱電偶、熱電 E 型熱電偶 0-800℃ ± 3%
17   Rt100 鉑電阻 0-800℃ ± 2%
18 阻傳感器 K 型熱電偶 0-800℃ ± 3%
19   銅電阻Cu50 0-100℃ ± 3%
20   渦流測(cè)速傳感器 0-2500轉(zhuǎn)/分  
21   磁電測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器 0-2500轉(zhuǎn)/分  
22 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外傳感器   3200V/W
 

 


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