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非接触式电容传感器的特点、调试及防扰措施

作者:众彩网 来源:本站原创 日期:2020-12-14 02:34 点击: 

  在工业生产过程中,经常需要对物体的位置进行检测与控制,如自动生产线上的各种位置控制、行车的位置控制等,均离不开位置的检测。人们希望位置检测是非接触的,当被测物体是导体时,用

  传感器的组成如图1所示。其中Cx为工作电容器,是由两块金属板电极构成的平行板检测电容,将它安装在金属导体要通过的线路的某一位置上,由它感受接近它的金属导电物体,当有金属导体靠近它时,其电容量将会增大。CREF为一参考电容器,它的结构完全与Cx相同,但它不感受金属导体。

  本传感器的检测是将工作电容器Cx与参考电容器CREF的电容量分别转换为频率信号,再由计数器、比较器对两电容器的电容量差值进行比较来完成的。首先由NE556内部的两个555多谐振荡器将Cx和CREF的电容值转换成两路计数脉冲输出,然后这两路计数脉冲通过各自的计数器进行计数,由比较器比较两个计数值的大小。当工作电容器Cx中有金属物体通过时,工作电容器的电容量增大,输出到计数器1的计数脉冲频率降低,计数器1的计数值较计数器2的小,使比较器输出为“1”的信号,推动相关电路动作,从而完成检测。

  1.2.1电路图及工作过程NE556的内部有两个555时基电路,由于它们封装在一个芯片内,能获得较好的一致性。另NE556为双极型电路,其输出驱动能力大,输出电流可达到200mA,工作频率范围可达01001Hz~500kHz。如图2所示,NE556内部的两个555电路接成了间接反馈式无稳态自激多谐振荡器形式,两个振荡电路是对称的,即R11=R21,R12=R22,C11=C21,Cx=CREF,Cx从其2、6脚接入第一个555电路,使其输出Vo1的方波频率随Cx的变化而变化。CREF从NE556的8、12脚接入第二个555电路,使其也输出Vo2的方波信号。当无导体接近Cx,Cx=CREF,Vo1与Vo2输出的方波频率相等。经后面的计数器、比较器后,使检测输出信号为低电平“0”。当有导体接近Cx时,Cx》CREF,Vo1上输出的方波频率将低于Vo2输出的方波频率,经计数器、比较器后,使检测输出信号为高电平“1”,从而获得位置检测信号,供位置控制电路进行位置控制之用。

  图3所示为检测电路的工作波形图,在图中画出了有无金属导体接近Cx的两种情况下的波形图。图中所述的计时周期是指控制比较器进行比较的时间周期,一般可根据555电路输出的方波频率、所用计数器的位数以及干扰的性质选择合适的计时周期,以克服现场干扰和保证计数器不产生溢出,一般可选为20ms(其目的是为了使工频干扰引起的计数值只能是“1”,可以通过去掉计数值的最低位来消除其干扰)。

  检测探头工作时应保证Vo1、Vo2的初始相位一致,如图3所示。在电路中可以通过按下开关K来达到这一目的,K是控制NE556内两个555电路的强制复位端,当其按下时,两个555电路输出一定为低电平“0”。

  因为传感器使用的电容是平行金属板,在现场会引入工频干扰信号,因此安装时应尽量安装在工频干扰较低的地方。经试验可以将Cx的两块金属板电极平行安装,同时在两金属板的外面用一个开口的金属盒接地屏蔽起来,只要留出能让金属物体从两金属板中间通过的距离,如图4所示。

  安装时Cx的两个极板应与NE556的连线长度尽量短,且它们之间的连接导线要采用屏蔽措施。调试时,应调整每个555电路的外接电阻,使它们的输出方波波形的频率和占空比一致。传感器中的主要抗干扰措施:

  ①通过设定比较器在比较计数器的输出数值时,舍掉低位部分,只进行计数值的高位比较,通过这种措施也能够调整传感器的灵敏度;

  ④由于NE556的驱动能力很大,而且其输出的信号是频率信号,故在信号传送这一部分电路本身的抗干扰能力很强。

  相对其它接近开关来说,由于该传感器使用了参考电容器与工作电容器,其结构相似,并且需将它们安装于相近位置,工作于相同的环境,所以传感器具有不怕灰尘、潮湿、高温等环境,一经调试好后不须维护,工作可靠,抗干扰能力强,成本较低等特点。适合于矿山、冶金行业的位置控制使用。

  本文介绍的传感器利用平行板电容检测元件,作为接近开关适合在环境较恶劣的场合使用,其将电容的变化转换为频率的变化使得其抗干扰能力大大提高,从其工作原理上看,对电路适当改动,它也可以作为精确测量电容的仪器使用,具有较好的推广应用价值。

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  11105787-00 AST4300A00200P4P1000-SS:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 10 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 13.78 bar [ 200 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11106181-00 AST4300A10000P4N0000:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力传感器类型 : 密封, 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 6 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 17-4PH 使用环境 压力 : 689.47 bar [ 10000 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11106880-00 AST43LPA00015P4P1000:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 10 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 1.034 bar [ 15 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11191650-00 AST4400A00500P4Y0000:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 本质安全型压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : M12x1 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 17-4PH 使用环境 压力 : 34.47 bar [ 500 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11107929-00 AST44LPA00069H3A1000:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 本质安全型压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 2 英尺电缆 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : .172 bar [ 2.5 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11108402-00 AST4510L00208H4X1065:CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 液位压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 头锥 电气连接 : 50 英尺电缆 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 14.34 bar [ 208 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11192532-00 AST45PT2L00069H4X1N074:CTO-13000000-01

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 液位压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 FNPT, 头锥 电气连接 : 25 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : .413 bar [ 6 psi ] 工作温度范围 : -40 – 100 °C [ -40 – 212 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

  11108969-00 AST4600P01000P4U1000:CTO-13000000-00

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 防爆型压力变送器 压力传感器类型 : 密封, 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/2 MNPT 电气连接 : 4 英尺导管引线 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 68.94 bar [ 1000 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 ...

  CLP-25 LINEAR POT, IP65, 25MM RANGE

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 外壳材料 : AL 产品类型 : 电位器 电气特征 线性位移传感器 - 电位器电阻 (kΩ): 2.5 最大输入电压 (VDC): 42 电刷工作电流(最大值) (mA): 1 主体特性 线性位移传感器 - 电位器重量 (g): 87 外壳设计 : 正方形 尺寸 全冲程范围 : 25 mm [ 1 in ] 可重复性 (mm): .01 使用环境 工作温度范围 : -40 – 100 °C [ -40 – 2...

  20014203-04 PRESS XDCR M3234-00000B-007BG

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 低成本压力传感器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : G1/4 JIS B2351 带 NBR O 型环 电气连接 : Packard A 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 5 ± 0.25 主体特性 端口材料 : 17-4PH 尺寸 尺寸 : 22.25 x 22.25 x 58.42 mm [ .875 x .875 x 2.3 in ] 使用环境 压力 : 7 bar [ 100 psi ] 工作温度范围 (°C...

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 低成本压力传感器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4-18 NPT 电气连接 : Packard B 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 9 – 30 主体特性 端口材料 : 17-4PH 尺寸 尺寸 : 22.25 x 22.25 x 58.42 mm [ .875 x .875 x 2.3 in ] 使用环境 压力 : 14 bar [ 200 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 125, -40...

  MLP-150 LINEAR POT, MINI, 150MM RANGE

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 外壳材料 : AL 产品类型 : 电位器 电气特征 线性位移传感器 - 电位器电阻 (kΩ): 10 最大输入电压 (VDC): 42 电刷工作电流(最大值) (mA): 10 主体特性 线性位移传感器 - 电位器重量 (g): 46 外壳设计 : 圆柱形 尺寸 全冲程范围 : 150 mm [ 6 in ] 可重复性 (mm): .01 使用环境 工作温度范围 : -30 – 150 °C [ -22 – ...

  1331-BCE-T-200-000 200KPA DIFF. DIGITAL PRESSURE SENSOR

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 板装式压力传感器类型 : 数字压力和高度传感器模块 板装式压力传感器种类 : 差分 结构特性 管 : 倒钩管 电气特征 板装式压力传感器电源电压 (V): 3 尺寸 尺寸 : 10.26 x 10.31 mm [ .40 x .41 in ] 使用环境 工作温度范围 : -20 – 85 °C [ -4 – 185 °F ] 操作/应用 输出接口 : I²C 过压 : 45 psi 压力 (mbar): 2000 ...

  9235-BBE-T-300-002 300PA DIFF. DIGITAL PRESSURE SENSOR

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 板装式压力传感器类型 : 数字压力和高度传感器模块 板装式压力传感器种类 : 测量仪 结构特性 管 : 倒钩管 电气特征 板装式压力传感器电源电压 (V): 5 尺寸 尺寸 : 10.26 x 10.31 mm [ .40 x .41 in ] 使用环境 工作温度范围 : -20 – 85 °C [ -4 – 185 °F ] 操作/应用 输出接口 : I²C 过压 : .07 bar 压力 (mbar): 3 ...

  8711LF-01-010 MODEL 8711-01 ACCELEROMETER

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : IEPE 即插即用加速度计传感器类型 : 交流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 2 针连接器 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±5 励磁电压 (VDC): 18 – 30 励磁电流 (mA): 2 – 10 信号特征 频率响应 (Hz): 0.1-6000 主体特性 轴数 : 1 重量 : 105 g [ 3.7 oz ] 材料 : 不锈钢 ...

  87N-5000S-0L 5000PSIG MV PRESSURE SENSOR WLEAD WIRES

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 介质隔离压力传感器类型 : 介质隔离中压输出压力传感器 介质隔离压力传感器种类 : 密封测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 无 电气连接 : 导线 电气特征 介质隔离压力传感器电源电压 (V): 5 电源电流 (mA): 1.5 尺寸 尺寸 : 13.84 mm [ .54 in ] 使用环境 压力 : 344 bar [ 5000 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 125, -40 – 125 工...

  11192514-00 AST20HAA00010B5R0H000:CTO-13000000-04

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 工业级压力传感器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 6 针 Bendix PT06A 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 15 – 28 主体特性 端口材料 : 17-4PH 使用环境 压力 : 10 bar [ 145 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 ...

  11101644-00 AST4000A00025P4E0000:CTO-13000000-02

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 工业级压力传感器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 小型 DIN 43650C 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 17-4PH 使用环境 压力 : 1.72 bar [ 25 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 ...

  11104024-00 AST4000F00020B1F1000:CTO-13000000-02

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 工业级压力传感器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 7/16-20 UNF 公端 电气连接 : Packard Metripack 150 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 5 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 20 bar [ 290.07 psi ] 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 ...

  20014661-00 AST4300A00050P3I1000: CTO-13000000-03

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力传感器类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : DIN 43650A 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 3.44 bar [ 50 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 过压 : 2X,最小值 ...

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