關(guān)于電容式接近開關(guān)原理以及它的優(yōu)缺點(diǎn)分析

在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你知道這些高科技可能會(huì)含有的電容式接近開關(guān)嗎?

電容式接近開關(guān)的測(cè)量端子是電容器的一塊板，另一塊板是開關(guān)的外殼。當(dāng)物體移至電容式接近開關(guān)時(shí)，無論物體是否導(dǎo)電，由于其介電常數(shù)始終與原始環(huán)境介質(zhì)(空氣，水，油等)不同，因此電容會(huì)發(fā)生變化，這使得物體開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，可以識(shí)別是否有物體在靠近，然后控制開關(guān)的接通或斷開。電容式接近開關(guān)可以檢測(cè)任何介質(zhì)，包括導(dǎo)體，半導(dǎo)體，絕緣體，甚至可以檢測(cè)液體和粉末狀材料。

電容式接近開關(guān)的工作原理是，當(dāng)打開電源時(shí)，RC振蕩器不會(huì)振蕩。當(dāng)目標(biāo)接近電容器的電功率時(shí)，電容器的容量增加，并且振蕩器開始振蕩。通過后續(xù)電路的處理，振動(dòng)和振蕩這兩個(gè)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)。電容式接近開關(guān)的傳感表面由兩個(gè)同軸金屬電極組成，非常類似于“開放”電容器電極。兩個(gè)電極一個(gè)接一個(gè)地形成。在RC振蕩電路中串聯(lián)一個(gè)電容器，以檢測(cè)物體的存在。該傳感器可以檢測(cè)金屬物體和非金屬物體?？梢垣@得金屬物體的最大移動(dòng)距離。非金屬物體的移動(dòng)距離取決于材料的介電常數(shù)。材料的介電常數(shù)越大，可獲得的作用距離就越大。

接近開關(guān)屬于帶有開關(guān)量輸出的位置傳感器。根據(jù)不同的工作原理，它分為電感性和電容性。電感式接近開關(guān)由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成。當(dāng)電場(chǎng)選擇的振蕩感應(yīng)頭，是在對(duì)象內(nèi)部產(chǎn)生的渦電流。該渦電流作用在接近開關(guān)上，從而削弱接近開關(guān)的振蕩能力，并改變內(nèi)部電路的參數(shù)，從而識(shí)別是否有金屬物體靠近，然后控制開關(guān)的接通或斷開。該接近開關(guān)可以檢測(cè)到的物體必須是金屬物體，檢測(cè)距離為0.8mm至150mm。可以根據(jù)客戶需要將其制成耐高溫接近開關(guān)，最高溫度為150°C。

電容接近開關(guān)的特點(diǎn)

1.高精度：在遠(yuǎn)距離測(cè)量長(zhǎng)度或線性位移方面，電容式接近開關(guān)僅低于激光干擾接近開關(guān)。就圓分度和角位移的連續(xù)測(cè)量而言，電容式接近開關(guān)具有最高的精度。

2.高分辨率的大范圍測(cè)量：電感同步器和磁柵接近開關(guān)也具有大范圍測(cè)量的特性，但分辨率和精度不如電容式接近開關(guān)。

3.可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化

4.具有很強(qiáng)的抗干擾能力。對(duì)環(huán)境條件的要求不像激光干擾接近開關(guān)那么嚴(yán)格，但是卻不如感應(yīng)同步器和磁柵接近開關(guān)那樣適應(yīng)。油和灰塵會(huì)影響其可靠性。它主要適用于環(huán)境較好的實(shí)驗(yàn)室和車間。

5.高輸出阻抗和較差的負(fù)載能力：由于電極幾何形狀的限制，電容式傳感器通常不會(huì)太大(對(duì)于數(shù)十至數(shù)百種皮膚方法，傳感器的輸出阻抗非常高)。因此，電容式傳感器的負(fù)載能力較差并且容易受到外部干擾，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定。在嚴(yán)重的情況下，它甚至無法工作，必須采取屏蔽措施。傳感器絕緣部分的電阻值也必須很高(超過幾十兆歐)，否則絕緣部分將對(duì)旁路電阻和傳感器性能(例如降低的靈敏度)起一定作用。

6.寄生電容的影響較大：初始電容傳感器應(yīng)較小，而電線電纜電容，雜散電容測(cè)量電路以及電容傳感器板及其周圍導(dǎo)體的寄生電容較大，不僅減小了傳感器的靈敏度，而且電容(例如電纜電容)通常是隨機(jī)變化的，這將使傳感器工作不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度，甚至超過由測(cè)量電容的變化引起的變化，從而使傳感器無法工作。因此，對(duì)電纜的選擇，安裝和連接有嚴(yán)格的要求。

7.輸出特性是非線性的：變極螺距電容傳感器的輸出特性是非線性的。僅當(dāng)忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí)，其他電容式傳感器的輸出特性才是線性的。否則，由邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的附加電容地址將直接添加到傳感器電容地址中，從而使輸出特性呈非線性。

以上就是電容式接近開關(guān)的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析，希望在大家剛接觸的過程中，能夠給大家一定的幫助，如果有問題，也可以和小編一起探討。