Cảm biến điện dung là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng

Cảm biến điện dung là gì?

Cảm biến điện dung hay còn được gọi là cảm biến điện môi là một thiết bị sử dụng điện dung để do hằng số điện môi của môi trường xung quanh. Thông thường chúng được dùng để phát hiện mức chất lỏng, chất rắn, dung dịch trong các bồn chứa, bể chứa..hoặc trong hệ thống đường ống. Chúng sẽ phát hiện môi chất này và chuyển tín hiệu đo lường được thành các dạng tín hiệu analog 4-20mA, 0-10V hay dưới dạng On/Off.

Nhờ những ưu điểm vượt trội nên chúng được ứng dụng trong khá nhiều lĩnh vực khác nhau, những môi trường mà các dòng cảm biến khác gặp khó khăn nhưng đối với cảm biến điện dung thì chúng có thể thực hiện được. Những môi trường như: dễ cháy nổ, nhiệt độ và áp suất cao, do mức nước sạch, do mức acid, báo mức hóa chất, dầu…

Cấu tạo của cảm biến điện dung

Cấu tạo của cảm biến điện dung gồm những bộ phận chính như sau:

Bộ phận chuyển tín hiệu
Đầu do cảm biến
Vỏ bảo vệ đầu cảm biến bên

Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện dung

Trong cảm biến điện dung gồm có một bộ phận làm thay đổi điện dung C của bản cực. Chúng hoạt động dựa trên sự thay đổi điện dung của tụ điện, bất kỳ vật nào đi qua vùng nhạy của cảm biến điện dung thì điện dung của tụ điện tăng lên. Sự thay đổi này phụ thuộc vào khoảng cách, kích thước và hằng số điện môi của vật liệu. Bên trong có mạch dùng nguồn DC tạo dao động cho cảm biến dòng, cảm biến dòng sẽ đưa ra một dòng điện tỉ lệ với khoảng cách giữa hai tấm cực.

Cảm biến điện dung thông thường có dải đo từ 2mm đến dưới 50mm. Các output thông dụng của chúng chính là PNP, NPN,NO,NC..mỗi một chất liệu khác nhau sẽ có một mức độ dẫn điện khác nhau nên khi sử dụng chúng ta cần dùng cảm biến cho phù hợp với từng loại môi chất.

Phân loại cảm biến điện môi

Cảm biến điện dung được thế kế để đo nhiều loại môi trường và ứng dụng khác nhau nên thường chúng được chia với các dạng như sau:

Cảm biến đo liên tục chất lỏng

Cảm biến báo mức chất rắn: chúng hoạt động trong môi trường gồn các loại hạt rắn như bột cà phê, cám, cát, sỏi, đá....Đối với môi trường chất rắn dạng hạt như thế này các cảm biến thông thường dạng cơ hoặc dạng điện điều không thể hoạt động vì khi hoạt động dễ gây hư hỏng cho cảm biến, chính vì thế loại cảm biến điện dung được ứng dụng nhiều ở môi trường này.

Cảm biến báo mức chất lỏng

Cảm biến báo mức chất lỏng: cảm biến báo mức này hoạt động là khi mực chất lỏng dẫn điện dâng lên và chạm vào đầu dò của cảm biến thì ngay lập tức cảm biến sẽ báo tín hiệu về bộ xử lý và chuyển đổi tín hiệu này thành dòng điện dưới dạng relay On/Off, hoặc chúng ta có thể cài đặt chúng dưới dạng No,NC để ứng dụng cho từng trường hợp báo cạn nước.

Cảm biến báo mức chất rắn

Ứng dụng của cảm biến điện môi

Cảm biến điện môi được dùng rất nhiều trông các băng tải hàng hóa, chúng có tác dụng đếm sản phẩm đi qua bằng các lắp các cảm biến điện dung cách xa các vật thể từ vài mm đến vài chục mm.
Cảm biến điện môi hoạt động rất tốt trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao như báo mức chất lỏng, báo mức chất rắn dạng báo đầy – báo cạn vì độ nhạy cao.
Cảm biến điện môi hoạt động trong môi trường chất lỏng và rắn như do mức chất lỏng-chất rắn dạng liên tục vì độ chính xác lên đến +-1%.

Kết luận: Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi về cảm biến điện dung đã cung cấp cho bạn được thêm nhiều thông tin hữu ích.

Sản phẩm mà PHÚC AN cung cấp luôn được đảm bảo chất lượng, đảm bảo hàng chính hãng bằng các giấy tờ chứng nhận cần thiết. Đảm bảo cung cấp cho khách hàng sản phẩm với giá cả cạnh tranh nhất.