簡單的電容式傳(chuan) 感器用於(yu) 檢測非金屬物體(ti) 的商業(ye) 應用已有多年曆史，不過這種傳(chuan) 感器的檢測距離較短，通常在 1 厘米以下。一般來說，電容傳(chuan) 感器是近距離傳(chuan) 感器的一種，用於(yu) 通過傳(chuan) 感器形成的電場效應探測附近的物體(ti) 。這類傳(chuan) 感器與(yu) 雷達有一些相似之處，都能感應導電材料，同時通過塑料或木材等絕緣材料進行觀測。
與(yu) 雷達相比，電容式傳(chuan) 感器有很大的不同。電容式傳(chuan) 感器體(ti) 積更小、結構更簡單、成本更低且耗電量更少。因此，本文將簡要介紹電容式傳(chuan) 感器及其工作原理和應用。
用於(yu) 在沒有任何物理接觸的情況下檢測液體(ti) 或固體(ti) 等目標的電子設備被稱為(wei) 電容式傳(chuan) 感器。為(wei) 了檢測這些目標，電容式傳(chuan) 感器會(hui) 從(cong) 傳(chuan) 感器的檢測端產(chan) 生一個(ge) 電場。任何能夠幹擾該電場的目標都可以通過該傳(chuan) 感器檢測到。
電容式傳(chuan) 感器可檢測的固體(ti) 材料有紙、塑料、玻璃、布和木材。電容式傳(chuan) 感器可檢測的液體(ti) 有油、油漆、水等。
電容式傳(chuan) 感器的工作原理與(yu) 普通電容器類似。在這種傳(chuan) 感器中，感應麵內(nei) 的金屬板與(yu) 振蕩電路電連接，被檢測到的目標可作為(wei) 電容器的下一塊板。與(yu) 產(chan) 生電磁場的電感式傳(chuan) 感器不同，電容式傳(chuan) 感器產(chan) 生的是靜電場。
電容式傳(chuan) 感器的方框圖如下所示。內(nei) 部電容圖如上所示。該傳(chuan) 感器包括一個(ge) 高頻振蕩器，其感應麵由兩(liang) 個(ge) 金屬電極構成。一旦物體(ti) 靠近傳(chuan) 感表麵，它就會(hui) 進入電極的靜電場，並改變振蕩器的電容。
因此，振蕩電路將開始振蕩，並在達到一定振幅時改變傳(chuan) 感器的輸出條件。一旦目標遠離電容式傳(chuan) 感器，振蕩器的振幅就會(hui) 減小，從(cong) 而將電容式傳(chuan) 感器切換回原來的位置。
這種傳(chuan) 感器的典型檢測範圍約為(wei) 1 英寸或 25 毫米，而有些傳(chuan) 感器的檢測範圍可擴展至 2 英寸。
這些傳(chuan) 感器可以簡單地檢測到物體(ti) 的超強介電常數。由於(yu) 液體(ti) 的介電常數比容器的介電常數高得多，因此可以檢測非金屬容器內(nei) 的材料。因此，這使得傳(chuan) 感器能夠觀察整個(ge) 容器並檢測液體(ti) 。為(wei) 了更好地工作，它們(men) 必須在溫度和濕度相當恒定的情況下使用。
電容式傳(chuan) 感器是一種用於(yu) 電容式感應的設備。它主要基於(yu) 電容耦合原理。這種傳(chuan) 感器可以簡單地檢測和測量不同的事物，如運動、化學成分、位移、電場，還可以間接檢測許多其他可以改變介電常數或運動的變量，如加速度、壓力、流體(ti) 成分和液位。
電容傳(chuan) 感器包括兩(liang) 塊金屬板，它們(men) 之間的距離為(wei) “d”，麵積為(wei) “A”。因此，兩(liang) 個(ge) 端子之間的電容 “C ”可通過以下表達式求得。
其中
• C "是法拉第內(nei) 的電容
• εr "是絕緣體(ti) 的相對介電常數
• εo "是自由空間的介電常數
• A'是兩(liang) 塊板的重疊麵積
• h'是兩(liang) 板之間的間隙寬度。
電容式傳(chuan) 感器提供非接觸式目標檢測。這些傳(chuan) 感器不僅(jin) 能檢測目標是否存在，還能檢測壓力、流量、間距、液位等。不同行業(ye) 的不同材料都可以簡單地實現這一功能。電容式傳(chuan) 感器有以下不同類型。
這種類型的電容式傳(chuan) 感器呈圓片或圓柱形，可以放置在最緊湊的地方。這些傳(chuan) 感器主要用於(yu) 監測和控製機器流程，也可用作工作計數探測器。為(wei) 了在狹小的空間內(nei) 提供最佳的安裝效果，小型傳(chuan) 感器頭需要一個(ge) 外部放大器。因此，在這個(ge) 外部放大器上，電位計可用於(yu) 調節靈敏度。
與(yu) ∅6.5 - M12 和 M12 - M30 的微型傳(chuan) 感器相比，這種圓柱形電容式傳(chuan) 感器更大。這種傳(chuan) 感器主要包括可調感應距離、多種外殼直徑以及齊平和不齊平安裝選項。這些傳(chuan) 感器主要提供液位檢測或直接的非接觸式接近檢測，或者在整個(ge) 容器壁上進行檢測。
高溫電容式傳(chuan) 感器用於(yu) 傳(chuan) 感器頭暴露在極端溫度下的場合。即使直接接觸高溫材料和溫度，這些傳(chuan) 感器也能正常工作，即使在最惡劣的環境下也能檢測液體(ti) 溫度水平和散裝貨物。
模擬電容式傳(chuan) 感器的工作原理與(yu) 典型的電容式傳(chuan) 感器類似，但根據使用方式的不同，它具有不同的優(you) 點。例如，與(yu) 其他用途相比，這些傳(chuan) 感器在選擇材料、監測厚度和濃度差異方麵非常出色。
主控電容式傳(chuan) 感器電路圖如下所示。該電路可由電容式傳(chuan) 感器、R1=220K、R2=47K、R3=1K、D1=TIC106M 600V 5A 可控矽、LP1 為(wei) 任何小型霓虹燈泡、LP2 為(wei) 230V 燈、BZ1 為(wei) 230V 蜂鳴器（可選）、SPST SW1（可選）、PL1 為(wei) 公電源插頭和電纜等電子元件構成。
該電路作為(wei) 高靈敏度電容式傳(chuan) 感器工作。一旦人體(ti) 的某一部分靠近傳(chuan) 感器，蜂鳴器和燈就可以在電源電壓的一半下工作。該電路可用作 門報警電路或電容傳(chuan) 感器電路的替代電路。
一旦將此電路用作門報警器，一旦有人從(cong) 外部觸碰到門把手，蜂鳴器或燈就會(hui) 被觸發。該報警器不是自鎖式的，因此一旦手從(cong) 門上移開，蜂鳴器/燈就會(hui) 失效。
大範圍靈敏度控製 “R2 ”允許在不同類型的門、把手和鎖上使用電路。事實證明，即使鎖的一小部分與(yu) 牆壁接觸，該裝置也能保持穩定，但在全金屬門上則不起作用。
該電路可用作簡單的觸摸控製器，因為(wei) 一旦 “R1 ”的左側(ce) 端子被觸摸，它就會(hui) 工作。在這種情況下，可以不使用感應板。或者，使用一塊 30 x 20 厘米的薄鋁片或銅片作為(wei) 傳(chuan) 感器，在 20 厘米的距離內(nei) 就能探測到人體(ti) 的一部分。
本電路主要是為(wei) 交流 230V 工作電壓而設計的。如果需要使用 110 至 120 伏交流電，則 “R1 ”的值必須改為(wei) 100K。如果該電路不能正常工作，請嚐試將電源插頭翻入插座，因為(wei) 電源中性線應連接到 D1 的陰極端子上。一旦該電路被用作門把手報警器，那麽(me) 用 5K 至 10K 範圍內(nei) 的微調電位器 R2 就能實現更好的係統。
請注意，負載將以可用主電源電壓的一半來驅動。這不會(hui) 造成任何問題，因為(wei) 燈會(hui) 產(chan) 生足夠的信號光，市電操作的蜂鳴器也會(hui) 正常工作，隻是產(chan) 生的噪音會(hui) 小一些。電路連接至 230 伏交流主電源，插上電源後請遠離電路並將其放在塑料盒中。
| 電容式傳感器 | 電感式傳感器 |
| 電容式傳感器通過電場檢測物體。 | 電感式傳感器通過磁場檢測物體。 |
| 要通過電容式傳感器檢測物體，物體不需要導電。 | 要通過電感式傳感器檢測物體，物體必須是導電的。 |
| 這些傳感器可用於檢測金屬和非導電材料。 | 這種傳感器用於檢測金屬物體。 |
| 電容式傳感器的工作原理是測量一種稱為電容的電氣特性的變化。 | 這些傳感器根據電感變化原理工作。 |
| 電容式傳感器有微型、圓柱形、高溫和模擬四種類型。 | 電感式傳感器有三種類型：高頻振蕩型、磁性型和靜電容量型。 |
| 開關頻率較低。 | 開關頻率較高。 |
| 由於可能出現誤觸發，因此精度不高。 | 精度非常高。 |
| 電容式傳感器的探測範圍為 2 至 50 毫米。 | 電感式傳感器的探測範圍為 0.8 至 100 毫米。 |
電容式傳(chuan) 感器的特點如下：
• 這些傳(chuan) 感器可以感應到機械限位開關(guan) 無法感應到的小型或輕型物體(ti) 。
• 這些傳(chuan) 感器提供最大開關(guan) 速率，可在基於(yu) 物體(ti) 計數的應用中快速響應。
• 它們(men) 可以感應塑料、玻璃等非金屬障礙物中的液體(ti) 目標。
• 它們(men) 的工作壽命長，幾乎可以無限製地工作。
• 固態 O/p 可產(chan) 生無反彈的接觸信號。
• 距離或範圍： 與(yu) 其他傳(chuan) 感器相比，這些傳(chuan) 感器的感應距離通常在 5 至 40 毫米之間。
• 這些傳(chuan) 感器在線性度、精確度、穩定性、帶寬和分辨率方麵均優(you) 於(yu) 應變計和 LVDT 等傳(chuan) 統傳(chuan) 感器。
電容式傳(chuan) 感器的優(you) 點如下：
• 這些傳(chuan) 感器可檢測非金屬目標。
• 可使用特定類型的容器進行檢測
• 結構簡單
• 電容式傳(chuan) 感器可適應不同類型的材料。
• 這些傳(chuan) 感器可檢測固體(ti) 和液體(ti) 目標
• 成本較低
• 靈敏度高，隻需很小的能量即可操作。
• 適用於(yu) 測量壓力、濕度、力等。
• 具有良好的頻率響應和分辨率（<0.003 毫米）
電容式傳(chuan) 感器的缺點如下：
• 對濕度、溫度等環境條件的變化反應靈敏，因此會(hui) 影響性能。
• 與(yu) 電阻測量相比，電容測量不容易。
• 與(yu) 電感式傳(chuan) 感器相比，電容式傳(chuan) 感器不夠精確。
電容式傳(chuan) 感器的應用包括以下方麵：
• 電容式傳(chuan) 感器可檢測和測量除空氣以外的導電或介電物體(ti) 。
• 這些傳(chuan) 感器最常用於(yu) 確定導電目標位置的變化。不過，這類傳(chuan) 感器在測量密度、存在、厚度和非導體(ti) 位置方麵也非常有效。塑料等非導電材料的介電常數與(yu) 空氣不同。
• 電容式傳(chuan) 感器用於(yu) 檢測或測量位置、接近度、加速度、位移、液位和濕度。
• 作為(wei) 輸入設備，電容式傳(chuan) 感觸摸屏可用於(yu) 手機、平板電腦、數字音頻播放器等。
• 這些傳(chuan) 感器取代了機械按鈕。
因此，這就是電容式傳(chuan) 感器的全部概述。這些傳(chuan) 感器通常用於(yu) 測量導電目標位置的變化。不過，這些傳(chuan) 感器在測量密度、存在、厚度和非導體(ti) 位置時也非常有效。
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