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Ce texte a été traduit par une machitene.
Des informations intéressantes sur les capteurs capacitifs et les capteurs de proximité
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Was sont des capteurs capacitifs et où sont-ils appliqués ?
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Comment fonctionnent les capteurs capacitifs ?
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Quelles sont les spécifications à respecter lors de ich achat ?
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La distance de commutation correcte : constante de sensibilité et de diélectrique
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Conclusion
Was sont des capteurs capacitifs et où sont-ils appliqués ?
Un capteur capacitif ou détecteur de proximité capacitif déclenche déjà un signal binaire sans contact mécanique en rapprochant un objet.
La particularité du capteur capacitif réside également dans le fait qu'il détecte non seulement les matériaux conducteurs tels que les métaux, mais également toutes les substances avec une diélectrique plus élevée que l'air. Par exemple, l'eau, le plastique, le verre et même la peau humaine.
Grâce à sa précision maximale et à sa fonctionnalité universelle, un capteur capacitif peut effectuer des tâches très diverses dans presque tous les secteurs industriels, comme la mesure de l'épaisseur, la mesure de la position ou encore les contrôles de niveau.
L'un des principaux avantages de l'interrupteur de proximité capacitif est que le déclenchement non mécanique empêche les coups de contact et les signes d'usure similaires. Les fabricants indiquent donc une durée de vie allant jusqu'à 50 millions de cycles.
Comment fonctionnent les capteurs capacitifs ?
Graphique : schéma du processus de mesure d'un capteur capacitif
Un détecteur de proximité capacitif est basé sur le principe d'un condensateur électrique. En termes simples, deux électrodes, l'électrode de mesure et l'électrode de blindage, les deux plaques de condensateur. Cela permet de construire un champ électrique sur un côté du capteur, la surface active. Dès qu'un objet entre dans ce champ, il modifie la capacité du condensateur. Ceci est détecté par un démodulateur en aval et converti en signal analogique.
Contrairement aux capteurs de proximité inductifs, les capteurs capacitifs fonctionnent même avec des matériaux non conducteurs avec des constantes de diélectrique plus grandes que l'air (presque tous les solides et liquides). Là encore, l'introduction du matériau dans le champ électrique permet d'augmenter la capacité du condensateur.
- Électrodes de blindage
- Electrode de mesure
- Objet de mesure
Quelles sont les spécifications à respecter lors de ich achat ?
Le connecteur
Il existe ici un choix d'appareils avec câble ou ceux avec connecteurs enfichables (principalement des connecteurs standards à 3, 4 et 6 pôles M12 ou M8). Ces derniers sont raccordés par des connecteurs.
La sortie
PNP ou NPN ? La norme européenne est PNP, le NPN asiatique. La différence : pour les circuits PNP, « plus » est le fil de commutation, pour les circuits NPN, il est « zéro ».
La pilosité
Il est également possible de distinguer les interrupteurs encastrés et non encastrés. Les capteurs de proximité affleurants se ferment à plat avec la surface environnante, tandis que les détecteurs non affleurants nécessitent un espace libre sur le côté de la surface active pour un fonctionnement sans problème.
Le type de contact
Lorsqu'un détecteur de proximité capacitif est excellent comme « contact normalement ouvert », il ferme un circuit lors du déclenchement, c'est-à-dire le connecte. Un « contact NC » provoque l'inverse et sépare un circuit existant. Le « changeur » garantit toujours un changement de l'état actuel.
La forme et la taille
Les capteurs de proximité capacitifs sont disponibles en forme ronde (M12, M18, M22, M30) ou en forme de parallélépipet avec des dimensions de quelques millimètres ou de plus de 10 centimètres de longueur. Le montage est entre autres essentiel. Par exemple, les capteurs ronds peuvent être fixés par support de capteur, tandis que d'autres peuvent même être collés. Il faut également tenir compte de l'utilisation prévue. Par exemple, ces capteurs sont spécialement conçus pour être utilisés comme boutons de démarrage/arrêt à déclencher à la main et peuvent être affectés à leur signification à l'aide de rondelles-symboles.
En général, cependant, le choix est le suivant : un capteur plus grand signifie une distance de commutation plus élevée.
La distance de commutation correcte : constante de sensibilité et de diélectrique
L'un des principaux éléments de la garantie est la distance de commutation nécessaire, c'est-à-dire la distance à laquelle la mesure doit entraîner une décharge. En règle générale, les capteurs de proximité capacitifs offrent des distances beaucoup plus petites que les capteurs inductifs avec jusqu'à 40 millimètres de distance.
Par ailleurs : de même que le facteur de réduction des matériaux métalliques pour les interrupteurs de proximité inductifs, la distance de commutation varie également pour le contre-part capacitif en fonction de la nature de l'objet déclencheur.
Pour les interrupteurs de proximité capacitifs, la largeur de bande est encore plus grande, car des substances très différentes sont perçues par le capteur. En règle générale, une constante de diélectrique relative plus élevée garantit une capacité électrique plus élevée et donc un déclenchement plus rapide du commutateur. En outre, un changement de température ou d'humidité dans l'environnement du commutateur peut affecter la distance nécessaire.
Notre Conseil pratique : étalonnage des interrupteurs de proximité
Les interrupteurs de proximité possèdent généralement l'option d'étalonnage à l'aide d'un potentiomètre en raison des nombreuses possibilités d'utilisation. N'oubliez donc pas de régler la distance de commutation correcte après avoir été fixé à l'emplacement prévu.
Constantes de diélectrique de matériaux courants
| Matériaux | Constante de diélectrique relative |
|---|---|
| Air | 1 |
| Papier | 1,2 - 4,0 |
| Huile | 2,2 - 2,4 |
| Caoutchouc | 2,5 - 3,0 |
| PVC | 3 |
| Epoxy; | 3,2 - 3,9 |
| Plexiglas | 3,0 à 4,0 |
| Porcelaine | 4,5 - 6,5 |
| Verre | 5.0 - 7.0 |
| Eau distillée | 80,8 |
Conclusion
Les capteurs capacitifs offrent la possibilité de mesurer les distances ou les niveaux de remplissage, peuvent être déclenchés à la main en tant que bouton de démarrage/arrêt sans incendie et aident également au positionnement des outils, que les substances à détecter soient conductrices ou non. C'est pourquoi le polyvalent est à peine hors de l'esprit d'un processus d'exploitation et il est utilisé avec enthousiasme pendant très longtemps.