Od kondenzátoru ke kapacitnímu senzoru - zajímavosti prostřednictvím osvědčené technologie
Historie kapacitních snímačů se začala psát již v roce 1745, kdy katedrální děkan Ewald Jürgen Georg von Kleist a o rok později přírodovědec Pieter van Musschenbroek nezávisle na sobě experimentovali s uspořádáním skleněných a kovových částí, přičemž při svých pokusech utrpěli mírné elektrické šoky. Tento objev je dnes znám jako Kleistova nebo Leidenská láhev a představuje první kondenzátor v novodobé historii. Tento kondenzátor byl v následujících letech průběžně dále vyvíjen, což vedlo k neustálému proudu nových aplikací, mimo jiné v senzorové technice, kde je znám spíše jako kapacitní snímač.
Tyto senzory jsou v jistém smyslu kondenzátory se speciální konstrukcí, která umožňuje udržovat proměnnou kapacitu a následně ji vyhodnocovat prostřednictvím elektronického obvodu. Této proměnlivosti lze dosáhnout například pomocí pohyblivých desek kondenzátoru. Pokud se vzdálenost mezi deskami vlivem mechanické síly zvětší, kapacita kondenzátoru se zmenší. Pokud je nyní jedna strana kondenzátoru tvořena membránou, lze určit například tlak vody. Je-li tento snímač ponořen do jezera, lze pomocí hydrostatického tlaku určit hladinu náplně.
Izolátor mezi deskami kondenzátoru nabízí další způsob zásahu do kapacity. To umožňují například válcové kondenzátory, v nichž jednu desku kondenzátoru představuje tyč a druhou desku představuje trubka umístěná nad ní. Je-li vzduch v trubici vytlačen jiným prostředím s větší permitivitou εᵣ, změní se i zde kapacita a lze ji převést například na vzdálenost.
Tyto metody se používají v našich snímačích tlaku, hladiny náplně a hladiny, které lze rychle najít prostřednictvím našeho voliče produktů. Desky kondenzátoru nemusí nutně probíhat paralelně nebo směřovat proti sobě. Kondenzátor s otevřenými nebo na sobě položenými deskami lze chápat jako otevřený a je základem našich kapacitních bezdotykových spínačů, naprosté klasiky této skupiny senzorů. I zde je izolátor ve výchozí poloze obvykle tvořen vzduchem. Pokud je posunut jiným médiem, změní se relativní permitivita v detekčním prostoru senzoru, což může vyvolat spínací operaci.
Elektrická pole se mohou šířit vždy. Vakuum ε0 proto slouží jako referenční bod pro relativní permitivitu εᵣ. V praxi senzory detekují jakýkoli materiál s relativní permitivitou >1,5. Čím vyšší je tato hodnota, tím větší bude nakonec spínací vzdálenost. Možnost nastavení prahové hodnoty snímačů dále nesmírně rozšiřuje rozsah aplikací. Například hladiny náplně lze detekovat přes plastovou nebo skleněnou stěnu, pokud permitivita média převyšuje permitivitu stěny přibližně pětinásobně.
Vzhledem k tomu, že bezdotykové spínače této řady senzorů byly vždy věrnými společníky v našem portfoliu, rozhodli jsme se nabídnout preferovanou řadu, abychom zachovali dobrou rovnováhu mezi požadavky a cenou. Senzory jsou k dispozici ve válcovém pouzdře se závitem pro zapuštěnou montáž pod následujícími čísly výrobků.
Číslo výrobku: ....................... Velikost závitu Provedení
KA080170 M8 Spínací vzdálenost 2 mm
KA120120 M12 spínací vzdálenost 6 mm
KA180120 M18 spínací vzdálenost 12 mm
KA300120 M30 spínací vzdálenost 25 mm
