اندازه گیری و کنترل-مغناطیسی -نوری-خازنی-سطح مایعات

سنسور های مجاورتی خازنی :

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 .

• این سنسورها معمولا به صورت استوانه ای  در قطر های ۳۰-۱۸-۱۲-۶  میلی متر و یا بدنه پلاستیکی و یا فلزی ساخته می شودوالبته در برخی موارد خاص به صورت مکعبی همچنین اشکال دیگرنیز ساخته می شوند.

نحوه عملکرد سنسور خازنی:

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 .شکل زیر نحوه عملکرد  این سنسور را نشان  می دهد.

تشخیص اجسام مختلف توسط  سنسور های خازنی به موارد زیر بستگی دارد :

• فاصله جسم تا ناحیه حساس سنسور
• ابعاد جسم
• ثابت دی الکتریک جسم

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 .

کاربرد سنسور های خازنی :

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 .در ادامه چند مورد از کاربرد سنسور خازنی ذکر شده است :

تعیین سطح آب در بطری های پلاستیکی :

با توجه به پایین تر بودن ثابت دی الکتریک پلاستیک از آب ,این سنسور می تواند به منظور تشخیص سطح آب بطری های پلاستیکی مورد استفاده قرار گیرد .که در این کاربرد می بایست پتانسیومتر  حساسیت سنسور را طوری تنظیم کرد که سنسور در برابر بطری های خالی عمل نکند .

تشخیص اجسام مات وسیاه:

برای تشخیص اجسامی که از مواد لاستیکی ,چرمی و پلاستیکی یا سایر مواد مات  و سیاه ساخته شده اند,استفاده از سنسور نوری امکان پذیر نیست در نتیجه می توان از سنور های خازنی برای تشخیص این گونه اجسام استفاده کرد .همچنین می توان در این مورد از سنسور های اولتراسونیک استفاده کرد البته دقت شود که قیمت سنسور های اولتراسونیک بسیار بالا تر از سنسورخازنی می باشد.

تشخیص پودر داخل بطری ها :

سنسور خازنی به راحتی امکان تشخیص پودرها یا دانه های حبوبات را در داخل ظروف پلاستیکی با این سنسور تشخیص داد .در این کاربرد می توان با پتانسیومتر حساسیت سنسور ,حساسیت سنسور را طوری تنظیم کرد که فقط بطری های پر از پودر توسط سنسور تشخیص داده شوند .

تشخیص سیم یا کابل های مسی :

سنسور خازنی توانایی تشخیص سیم یا کابل های مسی را به سادگی دارد.دقت شود که در این کاربرد سنسور های القایی نیز امکان تشخیص سیم یا کابل های مسی رادر فاصله سویچینگ پایین تر دارند,البته ممکن است در برخی موارد  توسط سنسور القایی نتوان سیم یا کابل های مسی  را تشخیص داد,همچنین در این کاربرد به دلیل لرزش  سیم یاکابل های متحرک امکان تشخیص توسط سنسور نوری وجود ندارد.