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.
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.
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.
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.
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.