ما هو جهاز استشعار بالسعة؟
محتوى
مثل بعض الأنواع الأخرى من أجهزة الاستشعار (على سبيل المثال ، أجهزة الاستشعار الاستقرائي) ، تعمل أجهزة الاستشعار السعوية دون ملامسة جسدية للجسم قيد الدراسة. بمعنى آخر ، هذه الأنواع من أجهزة الاستشعار هي أجهزة غير متصلة. بمساعدتهم ، يمكن الكشف عن كل من المواد الموصلة للكهرباء والمواد غير الموصلة. بسبب هذه الخاصية ، يمكن استخدام أجهزة الاستشعار السعوية في الأماكن التي لا تكون فيها أجهزة الاستشعار الحثية قابلة للتطبيق ، على سبيل المثال.
ما هو جهاز استشعار السعة وجهازها وطريقة عملها
هذا النوع من أجهزة الاستشعار ليس معقدًا جدًا كجهاز ويتكون عادة من:
إسكان
تجعل العلبة من الممكن تجميع جميع العناصر في عنصر واحد. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر حماية موثوقة للعناصر من العوامل الخارجية التي قد تؤثر على فعاليتها. عادة ما يكون غلاف جهاز الاستشعار السعوي مصنوعًا من النحاس أو البولي أميد.
الموصل
هذا عبارة عن راتينج خاص يحمي عناصر المستشعر من الرطوبة أو المواد الضارة الأخرى.
الزناد
يخلق الزناد الطاقة اللازمة لإشارة التبديل وقيمة التباطؤ (هذا هو الفرق في المسافة قبل التبديل).
المصابيح
توفر مصابيح LED إعدادًا سريعًا وتشير إلى موضع المفتاح.
المضخم
يحسن الناتج إلى القيمة المطلوبة.
المستخلص
يقوم المستخلص بتغيير التذبذبات عالية التردد حتى يتغير الجهد.
مولد كهربائي
يخلق مجالًا كهربائيًا يعمل على الكائن.
الأقطاب الكهربائية
عادة ما يكون سطح العمل في المستشعر السعوي قطبين يعملان كألواح مكثف متصلة بحلقة التغذية المرتدة للمولد. هو ، بدوره ، تم تكوينه لتغيير سلطته وهو يقترب من الكائن المتحكم فيه.
نتيجة لهذه التذبذبات ، عندما يقترب المستشعر من الجسم ، يولد المولد سعة متزايدة ، والتي يتم معالجتها وإنشاء إشارة خرج.
يتم تشغيل أجهزة الاستشعار السعوية بواسطة الأجسام الموصلة للكهرباء والعزل الكهربائي. مع اقتراب الجسم الموصل ، تصبح مسافة الاستجابة أكبر بكثير مما كانت عليه عندما تكون أجسام الاختبار عازلة (تعتمد مسافة التفاعل على ثابت العزل الكهربائي).
استخدام
استخدام أجهزة الاستشعار من هذا النوع كبير للغاية ومتنوع. يتم استخدامها على نطاق واسع في أنظمة التحكم في العمليات الصناعية في جميع الصناعات تقريبًا.
يتم استخدامها في أجهزة استشعار وقوف السيارات والسيطرة على ملء الخزانات بالمواد السائلة والسائبة والغازية ، لقواطع الدائرة على الخطوط الأوتوماتيكية ، لمراكز الماكينات والآلات والناقلات وأنظمة الإنذار وغيرها.
أنواع أجهزة الاستشعار السعوية وتطبيقاتها
أجهزة استشعار القرب
حاليًا ، أحد أجهزة الاستشعار السعوية الأكثر استخدامًا هو مستشعرات القرب ، والتي ، بالإضافة إلى كونها موثوقة للغاية ، لديها مجموعة واسعة جدًا من المزايا.
يتم استخدام أجهزة الاستشعار من هذا النوع في جميع المجالات تقريبًا ، حيث أن لها تكلفة معقولة جدًا. يتم استخدامها للتحكم في مستوى تعبئة الحاويات المختلفة ، والتحكم في الجهد ، للإشارة في حالة حدوث مشاكل في خطوط الإنتاج وغيرها.
أجهزة استشعار سعوية للحركات الزاوية والخطية
تستخدم أجهزة الاستشعار من هذا النوع في صناعات مثل الهندسة والطاقة والنقل والبناء وغيرها.
الميل
يتم استخدام مقاييس الميل السعوية على منصات النفط في أنظمة التسوية ، لتحديد تشوه الدعامات ، ومراقبة والتحكم في منحدر الطرق والسكك الحديدية أثناء بنائها ، لتحديد جودة السيارات والسفن والمصاعد ومعدات الرفع والآلات الزراعية لتحديد الإزاحة الزاوية للأجسام الدوارة ، مثل مهاوي والتروس والآليات الثابتة والمتحركة.
مستشعرات مستوى سعوية
تستخدم أجهزة الاستشعار من هذا النوع في أنظمة المراقبة والتنظيم والتحكم في العمليات في الصناعات الغذائية والدوائية والكيميائية والبترولية.
وهي فعالة للغاية عند العمل مع السوائل والمواد السائبة والمواد اللزجة الموصلة وغير الموصلة ، وكذلك في ظروف العمل الصعبة في الغرف أو الأماكن التي يتراكم فيها الغبار أو المكثفات.
تستخدم المستشعرات السعوية على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب قياسًا دقيقًا للضغط الكلي ، وسمك المواد العازلة ، والرطوبة ، والتشوهات الخطية والزاوية وغيرها.
تصنيف أجهزة الاستشعار السعوية حسب طريقة تنفيذها
يمكن تقسيم جميع أنواع الحساسات السعوية إلى مجموعتين: حساسات بحاوية واحدة وحاويتين. وتنقسم الأخيرة كذلك إلى التفاضلية وشبه التفاضلية.
تتميز المستشعرات ذات السعة الواحدة بتصميم بسيط وهي مكثفات ذات سعة متغيرة. يحتوي هذا النوع من أجهزة الاستشعار على العديد من العيوب التي تتضمن تأثيرات بيئية كبيرة مثل الرطوبة ودرجة الحرارة.
تتمثل عيوب المستشعرات ذات التصميم التفاضلي في أنها تختلف عن المستشعرات ذات السعة الواحدة ، بينما تحتوي المستشعرات التفاضلية على ثلاثة أسلاك توصيل على الأقل بين المستشعر وجهاز القياس لتحييد الآثار السلبية للرطوبة ودرجة الحرارة.
ومع ذلك ، بسبب هذا العيب الصغير ، تزيد أجهزة الاستشعار التفاضلية من دقتها وثباتها بشكل كبير وبالتالي توسع نطاقها.
إيجابيات أجهزة الاستشعار السعوية
مقارنة بالمستشعرات الضوئية والحثية والكهربائية الكهربية التنافسية ، تتمتع المستشعرات السعوية بالعديد من المزايا ، بما في ذلك:
- سهولة الإنتاج - تستخدم المواد الرخيصة لتصنيع أجهزة الاستشعار بالسعة ، مما يؤثر على السعر النهائي للمنتج ؛
- حجم ووزن صغير
- استهلاك منخفض للطاقة
- درجة عالية من الحساسية.
- عدم الاتصال (لا يجب أن يكونوا بالقرب من موضوع الدراسة ؛
- الخدمة الطويلة في الحياة ؛
سهولة تكييف تصميم المستشعر مع المهام والقياسات المختلفة.
القيود
بعض عيوب أكبر أجهزة الاستشعار السعوية هي:
- معامل تحويل (انتقال) صغير نسبيًا ؛
- الحاجة إلى العمل على تردد فوق 50 هرتز ؛
- قد يتأثر الأداء بالغبار والرطوبة ، وقد يكتشف المستشعر القياس غير الصحيح ؛
- حساسية درجة الحرارة.
تتميز المستشعرات السعوية بساطتها ، مما يجعل من الممكن إنشاء تصميم دائم وموثوق. تعتمد معلمات المكثف فقط على خصائصها ولا تعتمد على خصائص المواد المستخدمة ، إذا تم اختيارها بشكل صحيح.
يمكن حل مشكلة حساسيتها لدرجة الحرارة عن طريق اختيار المواد المناسبة للوحات والعزل المناسب لربطها. يبقى فقط لتحسين حمايتهم من الآثار الضارة للغبار والرطوبة والإشعاع الأيوني ، وسيكون لهذا النوع من أجهزة الاستشعار مجموعة أوسع من التطبيقات.
وأخيرًا ، يمكننا تلخيص ...
تستخدم المستشعرات السعوية القوة الميكانيكية الضئيلة جدًا التي تحتاجها لتحريك الجزء المتحرك ، وضبط خرج النظام ، والعمل بدقة عالية. كل هذا يجعل هذه المستشعرات لا غنى عنها للقياس الدقيق للعناصر الموصلة وغير الموصلة.
أسئلة وأجوبة:
ما هي أجهزة الاستشعار السعوية؟ واحد بالسعة ، مزدوج السعة. وهي بدورها مقسمة إلى: مقياس خطي ، وزاوي ، وميل ، ومستشعرات مستوى ، ومحولات ضغط.
ما المقصود بالمستشعرات السعوية وكيف تعمل؟ في مثل هذه المستشعرات ، تتغير المعلمة المقاسة ، بسبب تغير المقاومة. تستخدم هذه المستشعرات لتحويل قيم الرطوبة والضغط والقوة الميكانيكية وما إلى ذلك.
كيف يعمل مستشعر المستوى السعوي؟ في مثل هذا المستشعر ، بسبب التغيير في المستوى المقاس ، تتغير سعة المكثف أيضًا (يتم تشكيلها بواسطة المسبار وجدران الخزان - كلما زاد السائل في الخزان ، زادت السعة).
