Лекция 22 Емкостные датчики

Емкостные датчики обладают способностью обнаруживать все твердые и жидкие материалы. Как видно из названия, эти датчики основаны на изменении емкости, которая зависит от расстояния до поверхности объекта в зоне действия чувствительного элемента (рис.22.1).

Существует ряд методов обнаружения в ближней зоне, основанный на изменении емкости:

• конденсатор представляет собой элемент колебательного контура, колебания в котором возникают только в том случае, если емкость датчика превышает заданное пороговое значение. Колебания преобразуются затем в выходное напряжение, которое указывает на присутствие объекта в зоне измерения. Этот метод обеспечивает дискретный выходной сигнал, переключение которого зависит от значения заданного порога;

• емкостной элемент в контуре, по которому постоянно проходит синусоидальный сигнал частоты. Изменение емкости вызывает фазовый сдвиг между сигналом эталонной частоты и сигналом от емкостного элемента. Фазовый сдвиг пропорционален изменению емкости и следовательно, может быть использован для обнаружения объекта в ближней зоне.

Рисунок 22.1. Емкостной датчик измерения в ближней зоне

На рис. 22.2 показано изменение емкости в зависимости от расстояния.

Рисунок 22.2. Зависимость процентного изменения емкости датчика

в ближней зоне от расстояния

Форма характеристики зависит от материала объекта измерения. Обычно такие датчики работают в дискретном пороговом режиме. Изменение емкости выше заданного порога Т соответствует наличию объекта, а ниже – его отсутствию в зоне, установленной величиной Т.