Емкостные датчики: описание и особенности эксплуатации бесконтактных выключателей СЕНСОР
Описание и особенности эксплуатации ВБЕ
Емкостные бесконтактные выключатели (ВБЕ) имеют чувствительный элемент в виде вынесенных к активной поверхности пластин конденсатора.
Упрощенная функциональная схема ВБЕ изображена на рисунке.
![Функциональная схема емкостного датчика](https://kipservis.ru/sensor/img/funkcionalnaja_shema_emkostnogo_datchika.png)
Приближение объекта из любого материала к активной поверхности ведет к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и в конечном итоге к переключению коммутационного элемента.
Функционирование ВБЕ
Объекты из металла или из диэлектрика с большей диэлектрической постоянной εr, например вода, воздействуют на ВБЕ в большей степени. Мелкие или тонкие объекты слабо воздействуют на ВБЕ.
Приведенные в каталоге реальные расстояния срабатывания Sr измерены стандартным объектом воздействия из металла (квадратная пластина из Ст3 толщиной 1 мм, со стороной, равной 3Sn) и превышают требования ГОСТ для емкостных бесконтактных выключателей.
При нормальных условиях эксплуатации (в том числе при рабочих значениях напряжения питания и температур окружающей среды) ГОСТ предусматривает надежное срабатывание всех изделий ВБЕ в гарантированном интервале срабатывания Sa.
![Зависимость между расстояниями срабатывания ВБЕ](https://kipservis.ru/sensor/img/rasstojanija_srabatyvanija_emkostnyh_datchikov.png)
При работе с объектами из различных материалов расстояния срабатывания могут уменьшаться и для предварительных расчетов нужно пользоваться графиком корректировки Sr в зависимости от εr материала.
![График корректировки емкостных датчиков](https://kipservis.ru/sensor/img/grafik_korrektirovki_emkostnyh_datchikov.png)
Значение εr для отдельных материалов
Материал | εr |
---|---|
Аммиак | 16,5 |
Бензол | 2,3 |
Бумага | 1,6—2,6 |
Винипласт | 4 |
Вода | 48—88 |
Воздух | 1 |
Гетинакс | 5—6 |
Дерево сухое | 2—7 |
Зерно | 5—10 |
Масло трансформаторное | 2,3 |
Мрамор | 8,3 |
Нефть | 2,2 |
Оргстекло | 3,2 |
Песок кварцевый | 3—5 |
Полиамид | 5 |
Поливинилхлорид | 2,9 |
Полипропилен | 2,0—2,3 |
Полистирол | 2,4—2,7 |
Полиэтилен | 2,3 |
Резина | 2,5—35 |
Сахар | 3 |
Спирт этиловый | 16—31 |
Стекло | 4—10 |
Стеклотекстолит | 5,5 |
Тальк | 1,6 |
Текстолит | 7,5 |
Толуол | 2,4 |
Фарфор | 4,4—7 |
Фторопласт (тефлон) | 2 |
Целлюлоза | 3,2—7,5 |
Цемент порошок | 5—10 |
Монтаж ВБЕ
При проектировании размещения ВБЕ неутапливаемого исполнения следует учитывать минимально допустимые стандартом расстояния до окружающих элементов конструкций из металла.
![Условия установки цилиндрических неутапливаемых ВБЕ](https://kipservis.ru/sensor/img/ustanovka_cilindricheskih_datchikov_vbe.png)
Для ВБЕ, имеющих фланцевый корпус, перед активной поверхностью также требуется зона, свободная от демпфирующего материала (металла) на расстоянии, равном 3Sn. На практике допустимо размещение ВБЕ с меньшими расстояниями до металла, но при этом снижается его чувствительность.
При монтаже и эксплуатации производится настройка срабатывания ВБЕ с помощью встроенного многооборотного потенциометра регулировки чувствительности. Следует иметь в виду, что при этом изменяется не только срабатывание, но и возврат в исходное состояние ВБЕ.
Емкостные ВБ могут иметь нерегулируемую задержку переключения коммутационного элемента 500 мс для предотвращения ложных срабатываний.