Senzor capacitiv de proximitate NPN

Una dintre aplicațiile comune ale senzorilor capacitivi este poziționarea precisă. Senzorii capacitivi de deplasare pot fi utilizați pentru a măsura poziția obiectelor la nivel de nanometri. Această poziționare precisă este utilizată în industria semiconductoarelor, unde cipurile de siliciu trebuie poziționate pentru expunere. Senzorii capacitivi sunt utilizați și pentru pre-focalizarea microscopului electronic în testarea și inspecția cipurilor.

2. Industria unităților de disc

În industria unităților de disc, senzorii capacitivi de deplasare sunt utilizați pentru a măsura rularea axului unităților de disc (măsurând gradul în care axa de rotație se abate de la o linie fixă ​​ideală). Măsurând cu precizie deplasarea axului, producătorii de unități de disc pot determina capacitatea maximă de scriere a datelor a unității. Senzorii capacitivi de proximitate PNP NPN sunt, de asemenea, utilizați pentru a se asigura că discul unității de disc este perpendicular pe ax înainte ca datele să fie scrise pe discul unității de disc.

3. Măsurare precisă a grosimii

Senzorii capacitivi de deplasare pot fi utilizați pentru măsurarea foarte precisă a grosimii. Senzorii capacitivi de deplasare funcționează prin măsurarea modificărilor de poziție. Dacă se măsoară mai întâi poziția unui obiect de referință cu grosime cunoscută și apoi se măsoară alte obiecte, diferența de poziție poate fi utilizată pentru a determina grosimea acestor obiecte.

Pentru ca o singură măsurătoare să fie eficientă, obiectul-menționat mai sus trebuie să fie complet plat și măsurat pe o suprafață complet plană. Dacă obiectul măsurat are vreo îndoire sau deformare sau nu se sprijină ferm pe o suprafață plană, distanța dintre obiectul măsurat și suprafața pe care este plasat va fi inclusă ca o eroare în măsurarea grosimii. Această eroare poate fi eliminată prin măsurarea unui singur obiect folosind doi senzori capacitivi. Senzorii capacitivi de proximitate PNP NPN sunt plasați pe ambele părți ale piesei de măsurat. Măsurând din ambele părți și luând în considerare îndoirea și deformarea în timpul măsurării, influența acestora asupra citirilor de grosime poate fi eliminată.

4. Măsurarea mașini-unelte

Senzorii capacitivi de deplasare sunt adesea folosiți în aplicațiile de metrologie. În multe cazuri, senzorii sunt utilizați pentru „măsurarea erorilor de formă ale pieselor în producție”. În același timp, pot fi măsurate și erorile din echipamentele folosite la fabricarea pieselor, practică cunoscută sub numele de metrologie mașini-unelte. În multe cazuri, senzorii sunt utilizați pentru a analiza și optimiza rotația diferitelor arbori de mașini-unelte, cum ar fi polizoare de suprafață, strunguri, mașini de frezat și arbori cu rulmenți cu aer. Măsurând eroarea mașinii-unelte în sine, mai degrabă decât pur și simplu măsurarea erorii produsului final, unele probleme pot fi rezolvate în primele etape ale procesului de fabricație.

5. Testarea liniei de asamblare

Senzorii capacitivi de deplasare sunt adesea utilizați pentru testarea liniei de asamblare. Uneori, acest senzor este utilizat pentru a testa uniformitatea, grosimea sau alte caracteristici de proiectare ale pieselor asamblate. Uneori, este folosit doar pentru a determina prezența unei anumite componente, cum ar fi lipiciul. Utilizarea unui senzor de proximitate capacitiv PNP NPN pentru a testa piesele liniei de asamblare ajută la prevenirea problemelor de calitate în timpul procesului de producție.

Ce parametri tehnici ai senzorului de proximitate capacitiv PNP NPN afectează distanța de detectare?

I. Parametrii senzorului central
1. Distanța nominală de detectare (Sn)
Aceasta este distanța maximă nominală de detectare a senzorului în condiții standard (de exemplu, obiectul detectat este un material specific, temperatura ambientală este de 25 de grade și nu există interferențe). Este parametrul fundamental care influențează distanța reală de detectare.
De exemplu, un senzor cu o distanță de detectare nominală de 10 mm nu va depăși, de obicei, această valoare (cu excepția cazului în care-reglat fin folosind butonul de reglare, dar acest interval este limitat).

2. Sentirea dimensiunii și formei suprafeței
Diametrul suprafeței de detectare a unui senzor cilindric afectează în mod direct capacitatea acestuia de a detecta obiecte mici: un diametru mai mare înseamnă că distanța de detectare pentru obiecte mici (cum ar fi o coloană de plastic cu diametrul de 5 mm) este mai aproape de valoarea nominală; un diametru mai mic înseamnă că distanța reală de detectare a obiectelor mici este redusă semnificativ (posibil doar 50% din valoarea nominală).

Planeitatea suprafeței de detectare (de exemplu, dacă există proeminențe sau acoperiri) afectează, de asemenea, distribuția câmpului de capacitate, modificând indirect distanța de detectare.

3. Reglarea sensibilității
Unii senzori au un buton de sensibilitate (sau pot fi ajustați prin intermediul circuitelor) care modifică direct distanța de detectare:
Creșterea sensibilității crește distanța de detectare (dar poate crește riscul declanșării false, cum ar fi din cauza umidității ambientale sau a prafului);
Scăderea sensibilității scurtează distanța de detectare (potrivit pentru reducerea interferențelor, dar poate rata obiecte puțin mai îndepărtate).

II. Parametri legați de obiectul de detectare
1. Constanta dielectrică (ε) a obiectului țintă
Senzor capacitiv de proximitate PNP NPNfuncționează prin detectarea modificării capacității dintre obiect și senzor, iar valoarea capacității este corelată pozitiv cu constanta dielectrică a obiectului.
Cu cât constanta dielectrică este mai mare (de exemplu, ε≈80 pentru lichide și apă), cu atât distanța de detectare este mai apropiată de valoarea nominală. Cu cât constanta dielectrică este mai mică (de exemplu, ε≈1 pentru aer și ε≈2-5 pentru plastic), cu atât distanța reală de detectare este semnificativ mai scurtă (posibil doar 30%-70% din valoarea nominală).
Deși obiectele metalice au o constantă dielectrică ridicată, conductivitatea lor afectează distribuția câmpului electric. Prin urmare, distanța de detectare a unor senzori pentru metale poate fi puțin mai mică decât pentru non-metale (vă rugăm să consultați manualul pentru detalii).

2. Dimensiunea și suprafața obiectului țintă
Când suprafața obiectului este mai mare sau egală cu suprafața de detectare a senzorului, distanța de detectare este aproape de valoarea nominală. Pentru suprafețe mai mici (cum ar fi fire subțiri sau particule mici), distanța de detectare scade pe măsură ce aria scade (înjumătățirea ariei poate reduce distanța cu 30%-50%).
Grosimea obiectului are, de asemenea, un impact: obiectele foarte subțiri (cum ar fi peliculele subțiri) pot duce la o reducere a distanței de detectare din cauza modificărilor subtile ale capacității.

III. Parametrii de adaptabilitate la mediu
1. Interval de temperatură
TheSenzor capacitiv de proximitate PNP NPNmanualul va specifica temperatura de funcționare (de exemplu, de la -25 la 70 de grade). Schimbările de temperatură pot afecta stabilitatea parametrilor elementelor condensatoarelor interne (cum ar fi condensatoarele ceramice și cu film):
Temperaturile ridicate pot provoca deviația capacității și pot reduce distanța de detectare;
Temperaturile scăzute pot încetini răspunsul circuitului, crescând ușor distanța de detectare, dar scăzând stabilitatea.
Unii-senzori de înaltă precizie vor indica un „coeficient de efect al temperaturii” (de exemplu, ±0,1% Sn/grad) pentru a cuantifica efectul temperaturii asupra distanței.

2. Evaluare de protecție (evaluare IP)
Gradul de protecție (de exemplu, IP67, IP68) afectează stabilitatea senzorului în medii umede și cu praf:
Senzorii cu rating -IP-scăzut sunt susceptibili la condens pe suprafața de detectare în condiții de umiditate ridicată, ceea ce este echivalent cu adăugarea unui obiect cu o constantă dielectrică ridicată, care poate cauza o creștere anormală a distanței de detectare (declanșare falsă).
Aderența prafului modifică capacitatea suprafeței de detectare, provocând o deplasare a distanței (de obicei, scurtarea).

3. Rezistența la interferență
Capacitatea senzorului de a suprima interferența electromagnetică (EMI) și interferența de radiofrecvență (RFI) (cum ar fi ratingul de rezistență la interferență necesar pentru certificarea CE) poate afecta stabilitatea detectării:
Dacă rezistența la interferență este slabă, câmpul electric poate fi perturbat atunci când funcționează lângă motoare sau invertoare, determinând fluctuația distanței de detectare (instabilitate).

IV. Ieșirea circuitului și parametrii sursei de alimentare
1. Gama de tensiune de alimentare
Majoritatea senzorilor necesită o sursă de curent continuu (de exemplu, 12-24 V CC). Fluctuațiile de tensiune pot afecta stabilitatea circuitului oscilator intern:
Subtensiune: Semnalul de oscilație slăbește, scurtând distanța de detectare.
Supratensiune: Aceasta poate cauza supraîncărcare a circuitului, ducând la distanța de detectare anormală sau deteriorarea senzorului.

2. Timp de răspuns
În timp ce timpul de răspuns (de exemplu, mai mic sau egal cu 1 ms) nu determină în mod direct distanța de detectare, acesta poate afecta detectarea obiectelor în mișcare-rapidă.
Dacă un obiect se mișcă mai repede decât timpul de răspuns, acesta poate trece prin intervalul de detectare înainte ca senzorul să fie declanșat, ceea ce face ca „distanța efectivă efectivă” să fie detectată incorect ca fiind mai scurtă.