NPN kapacitiv nærhedssensor

En af de almindelige anvendelser af kapacitive sensorer er præcis positionering. Kapacitive forskydningssensorer kan bruges til at måle objekters position på nanometerniveau. Denne præcise positionering bruges i halvlederindustrien, hvor siliciumchips skal placeres til eksponering. Kapacitive sensorer bruges også til elektronmikroskop for-fokusering i chiptest og inspektion.

2. Diskdrev industri

I diskdrevindustrien bruges kapacitive forskydningssensorer til at måle spindelløbet af diskdrev (måler i hvilken grad rotationsaksen afviger fra en ideel fast linje). Ved nøjagtigt at måle spindlens udløb kan producenter af diskdrev bestemme drevets maksimale dataskrivekapacitet. PNP NPN kapacitive nærhedssensorer bruges også til at sikre, at diskdrevskiven er vinkelret på spindlen, før data skrives til diskdrevskiven.

3. Præcis tykkelsesmåling

Kapacitive forskydningssensorer kan bruges til meget nøjagtig tykkelsesmåling. Kapacitive forskydningssensorer fungerer ved at måle ændringer i position. Hvis positionen af ​​et referenceobjekt med kendt tykkelse måles først, og derefter andre objekter måles, kan positionsforskellen bruges til at bestemme tykkelsen af ​​disse objekter.

For at en enkelt måling skal være effektiv, skal det ovenfor-nævnte objekt være helt fladt og målt på en helt flad overflade. Hvis det målte objekt har nogen bøjning eller deformation, eller ikke hviler fast på en flad overflade, vil afstanden mellem den målte genstand og den overflade, den er placeret på, indgå som en fejl i tykkelsesmålingen. Denne fejl kan elimineres ved at måle et enkelt objekt ved hjælp af to kapacitive sensorer. PNP NPN kapacitive nærhedssensorer er placeret på begge sider af den del, der skal måles. Ved at måle fra begge sider og overveje bøjning og deformation under målingen, kan deres indflydelse på tykkelsesaflæsninger elimineres.

4. Værktøjsmaskine måling

Kapacitive forskydningssensorer bruges ofte i metrologiapplikationer. I mange tilfælde bruges sensorer til at 'måle formfejl på dele i produktionen'. Samtidig kan fejl i udstyr, der bruges til at fremstille dele, også måles, en praksis kendt som værktøjsmaskinemetrologi. I mange tilfælde bruges sensorer til at analysere og optimere rotationen af ​​forskellige værktøjsmaskiners spindler, såsom overfladeslibere, drejebænke, fræsemaskiner og luftlejespindler. Ved at måle fejlen i selve værktøjsmaskinen i stedet for blot at måle fejlen i det endelige produkt, kan nogle problemer løses i de tidlige stadier af fremstillingsprocessen.

5. Samlebåndstest

Kapacitive forskydningssensorer bruges ofte til samlebåndstest. Nogle gange bruges denne sensor til at teste ensartetheden, tykkelsen eller andre designfunktioner af samlede dele. Nogle gange bruges det kun til at bestemme tilstedeværelsen af ​​en bestemt komponent, såsom lim. Brug af en PNP NPN kapacitiv nærhedssensor til at teste samlebåndsdele hjælper med at forhindre kvalitetsproblemer under produktionsprocessen.

Hvilke tekniske parametre for PNP NPN Kapacitive Proximity Sensor påvirker detekteringsafstanden?

I. Kernesensorparametre
1. Nominel registreringsafstand (Sn)
Dette er den nominelle maksimale føleafstand for sensoren under standardforhold (f.eks. er objektet, der detekteres, et specifikt materiale, den omgivende temperatur er 25 grader, og der er ingen interferens). Det er den grundlæggende parameter, der påvirker den faktiske føleafstand.
For eksempel vil en sensor med en nominel føleafstand på 10 mm typisk ikke overstige denne værdi (medmindre den er fin-indstillet med justeringsknappen, men dette område er begrænset).

2. Føler overfladestørrelse og -form
Diameteren af ​​føleroverfladen på en cylindrisk sensor påvirker direkte dens evne til at detektere små genstande: en større diameter betyder, at føleafstanden for små genstande (såsom en plastsøjle med en diameter på 5 mm) er tættere på den nominelle værdi; en mindre diameter betyder, at den faktiske føleafstand for små genstande reduceres væsentligt (muligvis kun 50 % af den nominelle værdi).

Følingsoverfladens fladhed (f.eks. om der er fremspring eller belægninger) påvirker også kapacitansfeltfordelingen, hvilket indirekte ændrer sanseafstanden.

3. Følsomhedsjustering
Nogle sensorer har en følsomhedsknap (eller kan justeres gennem kredsløbet), der direkte ændrer detekteringsafstanden:
Øget følsomhed øger detektionsafstanden (men kan øge risikoen for falsk udløsning, f.eks. på grund af den omgivende luftfugtighed eller støv);
Aftagende følsomhed forkorter detektionsafstanden (velegnet til at reducere interferens, men kan savne objekter lidt længere væk).

II. Parametre relateret til detektionsobjektet
1. Dielektrisk konstant (ε) for målobjektet
PNP NPN kapacitiv nærhedssensorfungerer ved at detektere ændringen i kapacitans mellem objektet og sensoren, og kapacitansværdien er positivt korreleret med objektets dielektriske konstant.
Jo højere dielektrisk konstant (f.eks. ε≈80 for væsker og vand), jo tættere er detektionsafstanden på den nominelle værdi. Jo lavere dielektricitetskonstanten er (f.eks. ε≈1 for luft og ε≈2-5 for plast), jo væsentligt kortere er den faktiske detektionsafstand (muligvis kun 30%-70% af den nominelle værdi).
Selvom metalgenstande har en høj dielektrisk konstant, påvirker deres ledningsevne fordelingen af ​​det elektriske felt. Derfor kan detektionsafstanden for nogle sensorer for metaller være lidt lavere end for ikke-metaller (se venligst manualen for detaljer).

2. Målobjektstørrelse og overfladeareal
Når objektets overfladeareal er større end eller lig med sensorens detekteringsoverfladeareal, er detekteringsafstanden tæt på den nominelle værdi. For mindre overfladearealer (såsom tynde ledninger eller små partikler) falder detektionsafstanden, når arealet mindskes (halvering af arealet kan reducere afstanden med 30%-50%).
Objekttykkelsen har også en indflydelse: meget tynde genstande (såsom tynde film) kan resultere i en reduktion i detektionsafstanden på grund af subtile ændringer i kapacitansen.

III. Parametre for miljøtilpasning
1. Temperaturområde
DePNP NPN kapacitiv nærhedssensormanual vil specificere driftstemperaturen (f.eks. -25 grader til 70 grader). Temperaturændringer kan påvirke parameterstabiliteten af ​​interne kondensatorelementer (såsom keramik- og filmkondensatorer):
Høje temperaturer kan forårsage kapacitansdrift og reducere detektionsafstanden;
Lave temperaturer kan sænke kredsløbsresponsen, øge detektionsafstanden en smule, men reducere stabiliteten.
Nogle høj-præcisionssensorer vil angive en "temperatureffektkoefficient" (f.eks. ±0,1 % Sn/grad ) for at kvantificere temperaturens effekt på afstanden.

2. Beskyttelsesklassificering (IP-klassificering)
Beskyttelsesklassificeringen (f.eks. IP67, IP68) påvirker sensorens stabilitet i fugtige og støvede omgivelser:
Lav-IP-sensorer er modtagelige for kondensering på sensoroverfladen ved høj luftfugtighed, hvilket svarer til at tilføje et objekt med en høj dielektrisk konstant, hvilket potentielt kan forårsage en unormal stigning i detektionsafstanden (falsk udløsning).
Støvvedhæftning ændrer kapacitansen af ​​føleoverfladen, hvilket forårsager afstandsdrift (normalt afkortning).

3. Interferensmodstand
Sensorens evne til at undertrykke elektromagnetisk interferens (EMI) og radiofrekvensinterferens (RFI) (såsom den interferensmodstandsvurdering, der kræves til CE-certificering) kan påvirke detektionsstabiliteten:
Hvis interferensmodstanden er svag, kan det elektriske felt blive afbrudt ved drift i nærheden af ​​motorer eller invertere, hvilket får detekteringsafstanden til at svinge (ustabilitet).

IV. Kredsudgangs- og strømforsyningsparametre
1. Forsyningsspændingsområde
De fleste sensorer kræver en DC-strømforsyning (f.eks. 12-24V DC). Spændingsudsving kan påvirke stabiliteten af ​​det interne oscillatorkredsløb:
Underspænding: Oscillationssignalet svækkes, hvilket forkorter detekteringsafstanden.
Overspænding: Dette kan forårsage overbelastning af kredsløbet, hvilket resulterer i unormal detekteringsafstand eller sensorskade.

2. Responstid
Mens responstid (f.eks. mindre end eller lig med 1 ms) ikke direkte bestemmer detektionsafstanden, kan det påvirke detektering af hurtigt-objekter i bevægelse.
Hvis en genstand bevæger sig hurtigere end responstiden, kan den passere gennem detektionsområdet, før sensoren udløses, hvilket medfører, at den "faktiske effektive afstand" fejlagtigt detekteres som kortere.