فى بداية الشرح .. اذا لم تكن تعرف حساسات الاقتراب الحثية inductive proximity sensors فأنصحك بمشاهدة هذا الشرح اولا شرح Inductive Proximity Sensor لان نوعى الحساسين متشابهين فى عملهما و يجب المقارنة بينهما اثناء الشرح
نبدأ capacitive proximity sensor هو sensor يحس بأقتراب المعادن او غير المعادن كالورق و الزجاج و ايضا يحس بالسوائل
اذا عند اقتراب مادة ما منه بمسافة معينة .. يقوم بتبديل نقاط توصيله
صور اشكال مختلفة من الحساس
تركيبه و كيفية عمله :
تعتمد فكرة عمله على توليد مجال كهربى electric field و عندما يقع اى جسم ( معدن ,سائل او مادة عير معدنية ) يحدث زيادة فى capacitance فى دائرة oscillator
انظر الصورة
هنا يأتى دور دائرة trigger حيث تقوم بملاحظة هذه الزيادة فى سعة oscillator فتقوم بتغيير وضع نقاط الخرج
و تكون هذه النقطة normally opened فتغيرها الى مغلقة
او تكون هذه النقطة normally closed فتغيرها الى مفتوحة
و ممكن ان يوجد نقطتين فيتم تغيير الاثنين
ملاحظة : يوجد نوعان من خرج الحساس و هما PNP و NPN
معلومة : خرج الحساس يكون طرف واحد فقط مع طرفين لتشغيله
- النوع PNP (الاكثر انتشارا ) يكون الخرج جهد مستمر موجب و يتم توصيله بالحمل الذى سيتحكم به الحساس ( مثل الكونتاكتور او ريلاى او نقاط دخل PLC و غيرها ) و الطرف الاخر للحمل يأخذ جهد سالب ( بالطبع نفس قيمة خرج الحساس )
- النوع NPN يكون الخرج جهد مستمر سالب و يتم توصيله بالحمل الذى سيتحكم به الحساس ( مثل الكونتاكتور او ريلاى او نقاط دخل PLC و غيرها ) و الطرف الاخر لل
حمل يأخذ جهد موجب
كيفية اختيار الحساس السعوى capacitive proximity sensor :
توجد بعض العوامل الواجب اخذها فى الاعتبار اهمها1- مسافة الحس sensing distance : و هى اقصى مسافة يستطيع الحساس من خلالها الاحساس بالمادة و يغير من وضع نقاطه وتعتمد على عدة عوامل هى
- قطر الحساس فكلما زاد قطر الحساس زادت مسافة الحس الخاصة به
- نوع المادة و حجمها : فكلما زاد حجم المادة .. زادت مسافة الحس و ايضا نوع المادة هام جدا فى تحديد مسافة الحس حيث كما نعلم لكل مادة ثابت عزل dielectric constant معين و كلما زاد هذا الثابت .. زادت مسافة الحس اذا قبل شراء الحساس يجب تحديد المادة التى سيقوم الاحساس بها و ما ثابت العزل الخاص بها
2- يجب تحديد زمن الاستجابة response time و هو الزمن الذى يستغرقه الحساس فى تغيير وضع نقاطه عند اقتراب مادة ما من نطاق عمله و هذا الزمن هام جدا فى التطبيقات السريعة ( مثل سير فى خط انتاج )
3- جهد المصدر الذى يعمل عليه الحساس نوعه ( DC ام AC ) و غالبا يكون DC و ايضا تحديد قيمته و تردده اذا كان AC
4- نوع الحساس shielded ام unshielded
يتشابه الحساس السعوى capacitive مع احساس الحثى inductive فى ان كليهما يمكن اي يكون shielded او unshielded
shielded type : يحتوى هذا النوع على طبقة معدنية رفيعة تغطى الجزء المسئول عن توليد المجال الكهربى و يسمى probe فيعمل ذلك على تركيز المجال الكهربى على وجه الحساس المقابل للمادة المراد الكشف عنها
و اكبر ميزة لهذا النوع انه يمكن وضعه على اى سطح معدنى دون خوف من تأثير السطح المعدنى على عملية كشف المواد
انظر تركيبه فى هذه الصورة :
اما unshielded type فلا يحتوى على هذه الطبقة المعدنية فيكون المجال الكهربى غير مركز على وجه الحساس المقابل للمادة المارد كشفها لذلك عادة يتم وضع ما يسمى compensation probe الذى يعمل على زيادة كفائة الحساس فى الكشف عن المواد
انظر التركيب :
ملحوظة.. تعتبر مسافة الحس فى النوع unshielded type اكبر من مسافة الحس فى النوع shielded type و ذلك عند تساوى قطر الحساسين و ايضا تطابق حجم و نوع المادة المطلوب الاحساس بها
ملحوظة هامة جدا عن الية عمل الحساس السعوى capacitive sensor :
يجب ان تكون المادة المراد الاحساس بها ثابت العزل الخاص بها اكبر من ثابت العزل الموضوع به المادة
تطبيقات عملية يستخدم فيها capacitive proximity sensor :
1- تحديد ارتفاع السوائل داخل اناء مما يمكننا من اما فضل طلمبة ملئ الاناء عند وصول السائل الى ارتفاع معين و غيرهاانظر الصورة :
2- تحديد ما بداخل عبوة منتج ما على سير خاص بخط انتاج
