bernstein电容式传感器技术说明书
上海森层机械,总部位于中国的经济中心上海,交通环境四通八达,经常程度十分发达。公司从事自动化机械设备和电线电缆、发电机、传感器等设备的贸易已经超过了十年。
在贸易中主要做,机械自动化和器械设备贸易。公司从业十多年以来,一直走在行业的前端,提倡更好的服务于客户和为了客户寻求更好的进口商品。
在机械和电子设计,以及开关,传感器,工业机箱等领域有着*的业务经验,因此能够充分保证我们有足够的能力为您的企业提供综合全面的解决方案。
我们的目标是在任何时候都为机器操作员、机器和生产过程提供大限度的安全保证。我们还将与我们的顾客做进一步协作,从而提供更加具体细致地解决方案。
总之,我们所提供的方案,不仅*符合安全规范,而且还能满足特定的应用安全需求。
技术说明
电容式接近开关的功能是评估操作头对开关感应面电场施加的影响。电容器是由一个位于感应面之后的传感器电极和一个接地操作头组成的,它的电容量随着物体的接近程度而随之增加。电容的增强取决于操作头的电导率、介电常数、质量、表面积和它到传感器电极的距离。电容式限位开关配备了RC振
动器,它的增益系数在前述电容器发生电容量上升,而导致振荡时,随之增加。
在限位开关中,振荡所需电容量由内置电位计对振荡器反馈测量得到。
响应灵敏度,即给定操作头的感应距离,可以通过这种方式进行调整。振荡器向评估电路输出信号,触发开关放大器。
与接近的导电材料发生响应时,触发物体和传感器感应面之间形成了电容板。
电容的改变量和随之实现的感应距离将会变得很大。
当与接近的不导电材料ε>1发生响应时,只有介电常数发生有效改变。电容增加量小于导电材料的增加量。产生的感应距离也小。
用来检测媒质例如:
固体:
木头
陶瓷
玻璃
纸堆
塑料
石头
橡胶
冰
有色金属
金属
土豆
粉
染料
洗涤剂
沙
水泥
肥料
盐
糖
面粉
咖啡
常见种类
激光
利用激光技术进行测量的传感器。
它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电*力强等。
激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。
利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度(ZLS-Px)、距离(LDM4x)、振动(ZLDS10X)、速度(LDM30x)、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。
霍尔
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
1、线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。
2、开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。
霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低。霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁场强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。
主要分类:
按测量目
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。
按其构成
基本型传感器:是一种基本的单个变换装置。
组合型传感器:是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。
应用型传感器:是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。
按作用形式
按作用形式可分为主动型和被动型传感器。
主动型传感器又有作用型和反作用型,此种传感器对被测对象能发出一定探测信号,能检测探测信号在被测对象中所产生的变化,或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型,检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例,而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。
被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号,如红外辐射温度计、红外摄像装置等。
主要作用
人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。
而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或佳状态,并使产品达到好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、*磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
主要特性:
传感器动态
所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
线性度
通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。
拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为小二乘法拟合直线。
灵敏度
灵敏度是指传感器在稳态工作情下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。
当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。
提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。
分辨率
分辨率是指传感器可感受到的被测量的小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会发生变化。
通常传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的大变化值作为衡量分辨率的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。
常用术语:
激励
为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。
大激励
在市内条件下,能够施加到传感器上的激励电压或电流的大值。
输入阻抗
在输出端短路时,传感器输入端测得的阻抗。
输出
有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。
输出阻抗
在输入端短路时,传感器输出端测得的阻抗。
零点输出
在室内条件下,所加被测量为零时传感器的输出。
滞后
在规定的范围内,当被测量值增加和减少时,输出中出现的大差值。
迟后
输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。
漂移
在一定的时间间隔内,传感器输出中有与被测量无关的不需要的变化量。
电容式传感器
电容式接近开关检测的导电和非导电材料,可以是固体或液体状态。他们服务的目的是监测容器产品状态,检查灌装和包装系统内容以及检测,定位,监控和计数物体,例如顺序控制系统,传送带。
把被测的机械量,如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器(见图)。若忽略边缘效应,平板电容器的电容为εS/d,式中ε为极间介质的介电常数,S为两极板互相覆盖的有效面积,d为两电极之间的距离。d、s、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
原理
电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计,电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的,电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成,在两筒之间充以介电常数为e的电解质时,两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d,式中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的,故测得C即可知道液位的高低,这也是电容式传感器具有使用方便,结构简单和灵敏度高,价格便宜等特点的原因之一。
产品优势
交流和直流版本传感器
感应距离/灵敏度,带侧电位计可调节
全封装版本,保护等级IP65
坚固的金属和塑料外壳
带聚四氟乙烯前盖的金属版本
连接器或电缆版本
温度范围从-25°C 到 +70°C
防短路版本
设计布局
感应距离从15 mm 到 30 mm
电缆/连接器版本
10 – 60 V DC or 20-250 V AC
PNP / NPN 或者AC版本
常开/常闭版本
功能和操作电压指示器
常用性能指标
感应距离
名义感应距离是特定且根据DIN EN60947-5-2/98标准在工厂完成设定的。当相应尺寸的导电材料接近传感器时,感应距离可以达到大值。
在不导电材料接近时,待检测材料的介电常数ε是关键因素。根据应用场合的不同,特定感应距离随着特定因素改变而变化,该因素和介电常数有关。这些
表格内的数值仅表示响应灵敏度的期望大小,触发物体的特定性能(直径、厚度、湿度等)和环境条件(接地)对应距离影响也很大。在大多数情况下可以通过调整内置电位计,以实现适应特定场合的目的。
应用说明
电容式接近开关的一个特别的应用领域,是从外部检测非金属容器内的液位高度。优点:无需在容器上开孔,就能检测产品液位。待检测的介质不需要与
限位开关接触。实现检测的先决条件是待检测材料的介电常数和质量远远大于容器的值。接近开关的响应灵敏度必须通过内置电位计降低,直至对介质有响应而对容器壁不响应的程度。
一般数据表:
图:
产品优势
交流和直流版本传感器
带可编程输出,PNP/NPNandNO/NC的M32
带继电器输出和计时器版本的M32
可调节的电位器感应距离/灵敏度
全封装版本,保护等级IP65
坚固的金属外壳
带聚四氟乙烯前盖的金属版本
连接器或电缆版本
温度范围从-25°C到+70°C
防短路版本
设计布局
感应距离从10mm到30mm
电缆/连接器版本
10–60VDCor20-250VAC
PNP/NPN或者AC版本,继电器输出
常开/常闭版本
功能和操作电压指示器
标准目标:
标准目标指的是厚度为1mm,由FE360制成的方形板。
实际感应距离(Sr):
实际感应距离在开关频率:开关频率按照EN60947-5-2标额定电压和23℃+/-5℃的外界温度下准测得。边长为“a”的标准目标安装在
测量得到。它的大小必须在名义感应距一块以“2a”为间隔,施加小影响力离大小的90%-110%之间。圆盘上,然后在名义感应距离一半的位置经
过接近开关进行测试。当启动或关闭时间低于50微秒时,开关频率达到大值。对于交有效感应距离(Su):有效感应距离是在流接近开关来说,开关频率在启动和关闭时允许温度和电压范围内测得的距离。间等于电源频率的半波长时。
它的大小应在实际感应距离的80%-120%之间。
保证感应距离(Sa):
(工作感应距离):
它是可以在温度、电压以及公差变化影响下有效使用的距离。它的大小在名义感应距离的0%到72之间。
方形目标侧边长度“a”表示由感应面所确定的圆的直径。它的边长取感应面直径和三倍名义感应距离中的较大值。
目标必须接地以保证相当的感应距离。
长方形电容式接近开关的感应距离由接地目标测量得到,其中接地目标的大小与限位开关感应面大小一致。
感应距离:感应距离可以改变输出级的状态,它可以影响物体和感应面之间的距离。
应用说明
电容式接近开关的一个特别的应用领域,是从外部检测非金属容器内的液位高度。优点:无需在容器上开孔,就能检测产品液位。待检测的介质不需要与
限位开关接触。实现检测的先决条件是待检测材料的介电常数和质量远远大于容器的值。接近开关的响应灵敏度必须通过内置电位计降低,直至对介质有响应而对容器壁不响应的程度。
相关产品型号*:
6502999019、6502399004、6502999003
6502999004、6502999010、6502999012
6502799007、6502799002、6502799011
6502999034、6602999460、6502999020
6502799001、6502999018、6502799019
6501699008、6932901001、6502901004、6932942001
6502942007、6502701001、6502742001、6932301001
6932342001、6502916003、6502942006、6502942008
6501601003、6932903001、6932943001、6502903016
6602743112、6502703005、6932303001、6932343001
6502103003、6501601005、6503503001、6502943008
6502943006、6502903012、6502743005、6501624760
6502903025、6502943015、6502903023、6932904001
6932704001、6932304001、6932104001、6503504001
6503404001、6932944001、6502904014、6502944006
6502919001、6502744003、6932344001、6503505004
6503405001、6501625761、6602344458、6932105001
6502904021、6502944013、6932905001、6932705001
6932305004、6503520697、6932905004、6502905013
6502905012、6602905662、6502940001、6502920990
6502705007、6502705001、65028400026、501626762
6502905022、6502940005、6502940006、6502905023
6503506002、6503406001、6932306001、6932906001
6932706001、6502906009、6602840128、6502905010
6503521705、6503421704、6501306001、6502306004
6932706002、6502706002、6932906004、6502921975
6502906006、6502006001、6602006111、6502306011
6502941001、6502741001、6602841421、6503507378
6503407240、6502906018、6502941004、6932907001
6502707001、6932907002、6502907003、6503535960
6503435959、6502822862、6502722708、6502939001
bernstein电容式传感器技术说明书