سنسور مجاورتی خازنی ( sensor capacitur) مهندسی برق _ الکترونیک

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .فلز و..)


این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تغییر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).

سنسور های خازنی نوعی دیگر از سنسورهای مجاورتی می باشند,این سنسورها شباهت زیادی باسنسورهای القایی دارند ,تفاوت ها ی اصلی این سنسور القایی در این است که سنسور القایی یک میدان الکترومغناطیسی تولید می کند,در نتیجه سنسور القایی فقط قابلیت تشخیص مواد فلزی را دارد ولی سنسور خازنی علاوه بر مواد فلزی قابلیت تشخیص مواد غیر فلزی مانند شیشه ,کاغذ ,پلاستیک,مایعات و پارچه را نیز دارد .

سنسور های مجاورتی خازنی در روشهای تشخیص الکترونیکی بیشتر استفاده می شوند، زیرا مزایایی همچون موارد ذیل را شامل می شوند: 

  • سهولت در نصب و راه اندازی 
  • کاربری بسیار آسان
  • هوشمند
  • امکان شبکه شدن 
  • تجمیع تشخیص و مونیتورینگ در یک محل 

اما مسئله ی  مهمی که در روش های الکترونیکی مطرح  است ، انتخاب نوع روش برای کاربرد مورد نظر می باشد.

اساس کار سنسور های خازنی بر مبنای اندازه گیری تغییر ظرفیت یک خازن در مدار رزونانس RC در اثر نزدیک شدن قطعات فلزی یا غیر فلزی می باشد.قسمت اصلی اسیلاتور  از دو قطعه فلزی تشکیل شده,وضعیت قرار گیر یاین قطعات نسبت بهم طوری است که باعث ایجاد یک ظرفیت خازنی  می شود. هرگاه قطعه ای با ثابت دی الکتریک به صفحه حساس نزدیک گردد  باعث تغیر در ظرفیت خازنی بین قطعات فلز ی می شود که این تغییر ظرفیت باعث تغییر دامنه خروجی اسیلاتور توسط دمدولاتور با مقایسه با مقدار مرجع آشکار می گردد 'هر گاه دامنه اسیلاتور از مقدار مرجع بیشتر باشد ,خروجی سنسور فعال می شود.

تعیین فاصله  تشخیص Sr و کاربردهای (سنسور مجاورتی خازنی )

برای تعیین فاصله تشخیص (Sr) سنسور های خازنی یک قطعه استاندارد تعریف می شود که معمولا از جنس یک فلز مشخص و یا آب می باشد.حد اکثر فاصله  تشخیص برای سنسور های خازنی در حدود ۶۰mm می باشد.فاصله تشخیص هر سنسور خازنی وابسته به ثابت دی الکتریک جسمی است که سنسور باید  وجود آن را تشخیص دهد,هرچه ثابت دی الکتریک این جسم بیشتر باشد سنسور راحت تر وجود جسم را تشخیص می دهد .

در صورتی که نیاز به تشخیص قطعات فلزی داشته باشیم استفاده از سنسور القایی نسبت به خازنی ترجیح داده می شود ,علت این عمر کارایی بهتر و قیمت پایین تر سنسور القایی نسبت به خازنی می باشد ,همچنین در صورتی که امکان استفاده از سنسور نوری  وجود داشته باشد با توجه به کارایی بالاتر  سنسور نوری استفاده  از این سنسور نسبت به سنسور خازنی ترجیح داده می شود .اما در برخی از موارد  استفاده از سنسور خازنی الزامی است 


  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)