Czujnik pojemnościowy – zbliżeniowy.

Czujnik pojemnościowy służy do detekcji dowolnego typu przedmiotów, cieczy lub substancji. Lista obiektów, które potrafi wykryć jest długa: szkło, metale, dowolnego typu ciecze, papier, ceramika, materiały sypkie, ziarna, zboża, ludzka dłoń itp. Z tymi czujnikami, z którymi ja miałem do czynienia, napotkałem na jedno ograniczenie: nie potrafiły wykryć przedmiotów z tworzywa sztucznego. Przed zakupem warto to sprawdzić, np. zabierając ze sobą próbkę przedmiotu, który chcemy wykrywać i przetestować na miejscu u sprzedawcy. Czujnik pojemnościowy może mieć dowolną obudowę: cylindryczną, prostopadłościenną lub specjalną. Najbardziej popularne są wykonania w obudowie cylindrycznej.

 

Zasada działania polega na zbliżeniu do czoła czujnika wykrywanego przedmiotu. Pod jego wpływem zmienia się pojemność układu, dzięki czemu czujnik zmienia stan na wyjściu. Typowy sygnał wyjściowy z czujnika pojemnościowego to sygnał cyfrowy PNP lub NPN, o obciążalności prądowej ok. 100-300mA. Gdy kupimy w takim standardzie i chcemy go podłączyć np. pod lampkę kontrolną, to musimy pamiętać, żeby nie przekroczyć prądu wyjściowego, gdyż zwyczajnie spalimy wyjście. Najlepiej wtedy podłączyć czujnik przez przekaźnik, o odpowiednich parametrach lub kupić czujnik z wyjściem przekaźnikowym. Gdy go podłączamy do sterownika PLC, wtedy dobieramy czujnik pod odpowiednie wejście w sterowniku. Z ważniejszych parametrów, o których musimy pamiętać podczas zakupu to: napięcie zasilania, typ wyjścia, temperatura pracy, stopień ochrony obudowy IP, częstotliwość przełączania, zasięg czujnika. Zasięg czujnika pojemnościowego zależy od jego rozmiaru. Np. czujnik pojemnościowy w obudowie M18 posiada zasięg około 16mm, a w obudowie M30 około 30mm. Te zasięgi będą się różniły w zależności od producenta. Z tyłu obudowy znajduje się potencjometr do regulacji czułości.

Przykładowe aplikacje i zastosowania.

Kontrola napełnienia zbiornika z proszkiem. Czujnik jest przykręcony do dna zbiornika. Gdy jego czoło jest przykryte proszkiem, sygnalizuje on że, zbiornik jest napełniony.

Kontrola napełnienia cylindra szklanego. Na poniższym zdjęciu widzimy, że czujnik nie musi się stykać bezpośrednio z wykrywanym materiałem. Jest to możliwe dzięki regulacji czułości. Możemy tak”znieczulić” czujnik, żeby nie wykrywał pustego cylindra, a jedynie zapełniony.

Kontrola napełnienia puszek aluminiowych. Podobna sytuacja jak u góry.

Kontrola obecności tafli szkła.