Cảm Biến Điện Dung Là Gì?

 Cảm biến điện dung là gì? Phân loại cảm ứng điện dung và cấu tạo của nó gồm mấy phần? Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất cao và ứng dụng trong lĩnh vực nào. Mọi thắc mắc của bạn sẽ được Kim Thiên Phú giải đáp trong bài viết này, tìm hiểu ngay cùng chúng tôi.

Cảm biến điện dung là gì?

Cảm biến điện dung Tiếng anh là capacitive proximity sensor, được sử dụng để phát hiện chất lỏng và chất rắn; hoặc đo liên tục tín hiệu ra 4 - 20mA, 0-10v,... Cảm biến hoạt động bằng cách thay đổi điện dung của tụ điện bên trong cảm biến.

Cảm biến điện dung hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt như môi trường dễ cháy nổ, nhiệt độ và áp suất cao,....

Cảm biến điện dung và điện cảm giống hay khác nhau?

Cảm biến điện cảm là gì? Proximity sensor - đây là loại cảm biến được phát hiện bằng cách tạo ra trường điện từ

Cảm biến tiệm cận điện dung có kích thước, hình dáng và nguyên lý hoạt động tương tự như cảm biến tiệm cận điện cảm. Sự khác biệt cơ bản giữa hai loại này là cảm biến tiệm cận điện dung tạo ra một vùng điện trường và cảm biến tiệm cận điện cảm tạo ra một trường điện từ.

Cảm biến tiệm cận điện dung có thể phát hiện các vật thể kim loại và phi kim loại.

Các loại cảm biến điện dung

Cảm biến điện dung được chia làm 4 loại như sau:

Cảm biến đo mức chất lỏng: dùng để đo mức chất lỏng liên tục với ngõ ra analog tuyến tính 4 - 20mA, 0 - 10V.

Chất lỏng dẫn điện: dung dịch nước, nước,...

Chất lỏng không dẫn điện: dầu thô, nhiên liệu diesel, xăng, dầu thực vật

Dùng cho môi trường dễ cháy nổ, thiết kế đặc biệt cho môi trường nguy hiểm như: vừa nguy hiểm XI, vừa nguy hiểm XiT và nhiệt độ cao.

Cảm biến báo mức chất rắn liên tục: đây là loại cảm biến ưu việt hơn so với các loại cảm biến radar, cảm biến sóng điện từ, nó có thể đo mức chất rắn ở dạng analog tuyến tính 4 – 20mA, 0 – 10V, dải đo khá rộng lên đến 20m , áp dụng cho silo, bể chứa chất rắn,...

Cảm biến đo mức chất lỏng: thiết bị này ở dạng ON-OFF thay cho các loại cảm biến phao thông thường, hoạt động ổn định hơn. Chúng có độ nhạy cao để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao. Đầu ra của cảm biến mức chất lỏng là rơ le PNP. NPN… có thể kết nối trực tiếp với PLC để điều khiển trực tiếp.

Cảm biến mức chất rắn: Chúng được sử dụng trong các nhà máy để chỉ báo mức chất rắn có hoặc không có chất rắn trong bể chứa, chẳng hạn như hạt nhựa, sỏi, cát,...

Cấu tạo của cảm biến điện dung

Về cấu tạo, cảm biến điện dung cũng giống như các loại cảm biến khác, đều có các bộ phận chính như sau:

• Vỏ ngoài của cảm biến bảo vệ cảm biến khỏi các tác động của môi trường.

• Bộ não của cảm biến chính là bộ phận chuyển tín hiệu điện dung sang tín hiệu analog 4 – 20 mA hay còn gọi là relay báo mức.

• Đầu dò có dạng que, tiếp xúc trực tiếp với vật thể và môi trường để thu tín hiệu. Tùy thuộc vào môi trường đo là dẫn điện hay không dẫn điện, có các loại đầu dò khác nhau.

• Ren kết nối, nếu loại cảm biến có ren kết nối với đầu nối tín hiệu ra dài hơn thì đó là loại điện dung chịu được nhiệt độ cao.

Nguyên lý cảm biến điện dung hoạt động

Cảm biến điện dung hoạt động bằng cách thay đổi điện dung của cảm biến phát ra; dưới sự tác dụng của môi trường. Tín hiệu ngõ ra có thể là tín hiệu rơle: NPN, PNP hoặc tín hiệu analog 4 - 20mA cho cảm biến báo mức liên tục.

Đối với loại cảm biến điện dung đo mức nước hay hóa chất,… cũng dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung của tụ điện; nhưng tín hiệu này được so sánh theo độ dẫn của cảm biến với thành bể (đo mức liên tục có hiệu lực).

Có nghĩa là cảm biến sẽ đo chất lỏng với; So sánh mực chất lỏng với thành bình bằng kim loại mới có tính dẫn điện. Trong trường hợp bể không dẫn điện như nhựa, thủy tinh, bê tông… thì phải lắp thêm cáp điện cực trung gian.

Ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện dung

Cảm biến điện dung dùng để làm gì? Cảm biến tiệm cận điện dung thường được sử dụng trong băng tải hàng hóa; đưa ra hiệu ứng đếm các sản phẩm đi qua; bằng cách gắn các cảm biến điện dung ở khoảng cách từ vài đến vài chục mm so với vật thể.

Báo mức độ chất lỏng - rắn ở dạng báo đầy - cạn; Việc sử dụng cảm biến điện dung rất chính xác do độ nhạy cao. Cảm biến hoạt động tốt trong điều kiện công nghiệp nhiệt độ và áp suất cao.

Đo mức chất lỏng - rắn liên tục bằng cảm biến điện dung phù hợp với độ chính xác +-1%. Giá thành của cảm biến điện dung tương đối rẻ cho cùng chức năng như các loại siêu âm và radar.

Trong máy nghiền dùng để đo lường và giải phóng mặt bằng thử nghiệm.

Đo mức độ của một số vật liệu trong cấu trúc phễu hoặc silo.

Làm thế nào để chọn đúng loại cảm biến điện dung?

Chọn cảm biến điện dung đo tín hiệu ra liên tục 4 - 20mA,… hoặc cảm biến điện dung báo mức ON-OFF.

Cần xác định phương tiện có cảm biến điện dung là gì? Ví dụ: nước, hóa chất, chất rắn,… Cấu tạo của cảm biến cũng sẽ khác nhau đối với từng loại môi chất khác nhau.

Cần xác định đúng nhiệt độ và áp suất của môi chất. Nếu chọn sai sẽ làm hỏng cảm biến do nhiệt độ và áp suất cao, các bạn phải chú ý vấn đề này nhé.

Đối với cảm biến điện dung mức liên tục; thì bạn cần biết khoảng cách đo mức là bao nhiêu milimét hoặc mét.

Trên đây là câu trả lời cho câu hỏi cảm biến điện dung là gì và một số vấn đề liên quan khác, cảm ơn bạn đã đọc bài viết này. Liên hệ cho Công ty TNHH Kim Thiên Phú nếu bạn đang có nhu cầu tư vấn kỹ thuật và giải pháp tiết kiệm năng lượng, mua hệ thống hơi,...

Nguồn: https://kimthienphu.com/tin-tuc/cam-bien-dien-dung-la-gi-105.html