Webinarium Fraisa

Zapraszamy do uczestnictwa w darmowym webinarium organizowanym przez firmę Fraisa poruszającym tematykę wydajnej obróbki zgrubnej stali nierdzewnych oraz stopów niklu...
koszyk
Start
Baza wiedzy
Automatyka pomiarowa i inspekcyjna Porównanie czujników pojemnościowych i wiroprądowych

Porównanie czujników pojemnościowych i wiroprądowych

autor: dr inż. Maciej Szelewski data dodania: 30 listopad -1
Wstecz Wszystkie kategorie

Streszczenie

Bezstykowe czujniki wykorzystujące technologie pojemnościowe i wiroprądowe stanowią unikalne połączenie zalet i wad poszczególnych czujników. Połączenie mocnych stron obu technologii pomoże wybrać najlepsze rozwiązanie dla konkretnej aplikacji. 

Tabela porównawcza

Poniżej przedstawiono przegląd i porównanie czujników:

** najlepszy wybór

* wybór funkcjonalny

- brak opcji

Czynnik Czujnik pojemnościowy Czujnik wiroprądowy
Brudne środowisko - **
Mały obiekt detekcji ** *
Szeroki zakres działania * **
Cienkie materiały ** *
Wszechstronność materiałowa ** *
Układy wieloczujnikowe ** *
Łatwość montażu ** *
Rozdzielczość ** *
Pasmo * **
Koszt * **

Budowa czujnika

Aby dobrze zrozumieć różnice między czujnikami pojemnościowymi a wiroprądowymi należy w pierwszej kolejności zapoznać się z ich budową. Czujnik pojemnościowy wykorzystuje w swojej budowie funkcjonalny element czujnikowy w postaci kawałka stali nierdzewnej.  Wytwarza on pole elektryczne, które służy do pomiaru odległości od obiektu. Pierścień izolujący jest oddzielony od elementu czujnikowego warstwą izolacyjną, również wykonaną ze stali nierdzewnej. Pierścień ochronny otacza element czujnikowy i skupia pole elektryczne w kierunku obiektu mierzonego. Do elementu czujnikowego i pierścienia ochronnego podłączonych jest kilka elementów elektronicznych. Wszystkie wymienione elementy otoczone są warstwą izolacyjną i zostały zamknięte w obudowie ze stali nierdzewnej. Obudowa podłączona jest do uziemionego ekranu przewodu (rys. 1).

Rys. 1. Budowa czujnika pojemnościowego
Rys. 2. Budowa czujnika wiroprądowego

Podstawowym elementem funkcjonalnym czujnika wiroprądowego jest cewka czujnika. Cewka wykonana jest z drutu i umieszona w pobliżu końca czujnika. Prąd przemienny przepływając przez cewkę, wytwarza przemienne pole magnetyczne. Pole to służy do wykrywania odległości od obiektu. Cewka pokryta jest tworzywem i żywicą epoksydową oraz zainstalowana w obudowie ze stali nierdzewnej. Ze względu na to, że pole magnetyczne czujnika wiroprądowego nie jest skupione w takim stopniu jak pole elektryczne czujnika pojemnościowego, cewka pokryta tworzywem i żywicą epoksydową wysunięta jest poniżej stalowej obudowy, umożliwiając tym samym uzyskanie pełnego pola wykrywania (rys. 2).

Rozmiar plamki, rozmiar wykrywanego obiektu oraz zakres pomiaru

Pole wykrywania czujnika bezstykowego obejmuje obiekt mierzony w określonym obszarze. Rozmiar tego obszaru zależy od rozmiaru plamki. Obiekt wykrywany musi być większy niż rozmiar plamki, w innym przypadku wymagana jest specjalna kalibracja. Rozmiar plamki pomiarowej jest zawsze proporcjonalny do średnicy elementu czujnikowego. Stosunek średnicy do wielkości plamki jest znacząco różny dla czujników pojemnościowych
i wiroprądowych. W związku z tym różne rozmiary plamek determinują różne, minimalne rozmiary obiektu wykrywanego.

Rys. 3. Rozmiar plamki czujnika pojemnościowego
Rys. 4. Rozmiar plamki czujnika wiroprądowego

Czujniki pojemnościowe wykorzystują pole elektryczne do wykrywania obiektu. Pole to skupiane jest przez pierścień ochronny umieszczony wokół elementu czujnikowego, co powoduje, że rozmiar plamki jest o około 30% większy niż średnica elementu czujnikowego (rys. 3). Typowy stosunek zakresu wykrywania do średnicy elementu czujnikowego wynosi 1:8. Oznacza to, że dla określonego zasięgu pomiarowego średnica elementu funkcjonalnego czujnika musi być ośmiokrotnie większa. Na przykład: przy zakresie wykrywania 500 µm wymagana jest średnica elementu pomiarowego równa 4000 µm (4 mm). Stosunek ten dotyczy typowych kalibracji. Kalibracje pozwalające uzyskać wysoką rozdzielczość
i rozszerzony zakres pomiaru zmieniają ten współczynnik.

Czujniki wiroprądowe wykorzystują pole magnetyczne całkowicie otaczające końcówkę  elementu czujnikowego. Tworzy to stosunkowo duże pole wykrywania, w wyniku czego rozmiar plamki jest około trzykrotnie większy niż średnica cewki czujnika (rys. 4). W przypadku czujników wiroprądowych stosunek zakresu wykrywania do średnicy cewki wynosi 1:3. Oznacza to, że dla określonego zasięgu pomiarowego średnica cewki musi być trzy razy większa. W takim przypadku zakres pomiaru wynoszący 500 µm wymaga zastosowania czujnika wiroprądowego o średnicy cewki 1500 µm (1,5 mm).

Wybierając technologię pomiaru, należy rozważyć rozmiar obiektu wykrywanego. Obiekty
o mniejszych rozmiarach wymagają użycia czujnika pojemnościowego. Jeżeli mimo wszystko obiekt wykrywany jest mniejszy od plamki czujnika pojemnościowego, możliwe staje się wykonanie specjalnej kalibracji umożliwiającej kompensację ewentualnych błędów pomiaru.

Technika wykrywania

Czujniki pojemnościowe i wiroprądowe stosują różne techniki pomiaru do określania położenia obiektu. Czujniki pojemnościowe stosowane do precyzyjnego pomiaru przemieszczenia wykorzystują pole elektryczne o wysokiej częstotliwości, zwykle pomiędzy 500 kHz a 1 MHz. Pole elektryczne jest emitowane z powierzchni elementu czujnikowego. Aby skupić pole wykrywania na obiekcie mierzonym, pierścień ochronny tworzy oddzielne, ale identyczne pole elektryczne, które izoluje pole wytwarzane przez element czujnikowy od wszystkiego oprócz obiektu wykrywanego (rys. 5).

Rys. 5. Ochrona czujnika pojemnościowego
Rys. 6. Indukcja pola magnetycznego przez prąd wirowy wytworzony w przewodzącym obiekcie wykrywanym

Wielkość przepływu prądu w polu elektrycznym zależy częściowo od pojemności między elementem czujnikowym a obiektem wykrywanym. Ponieważ rozmiary elementu funkcjonalnego czujnika i obiektu pomiarowego są stałe, pojemność określana jest poprzez odległość między sondą a powierzchnią pomiaru przy założeniu, że materiał szczeliny jest niezmienny. Zmiany odległości pomiędzy sondą a obiektem zmieniają pojemność co z kolei prowadzi do zmiany przepływu prądu w elemencie czujnikowym. Elektronika czujnika wytwarza napięcie elektryczne, które proporcjonalne jest do wielkości przepływającego prądu. Po odpowiedniej kalibracji możliwe jest zatem uzyskanie poprawnej wartości wielkości mierzonej.

 

Czujniki wiroprądowe do wykrywania odległości, zamiast pól elektrycznych, wykorzystują pola magnetyczne. Wykrywanie rozpoczyna się od przepuszczenia prądu przemiennego przez cewkę czujnikową. Tworzy to zmienne pole magnetyczne wokół cewki. Przemienne pole magnetyczne oddziałuje na docelowy obiekt przewodzący, to indukuje prąd w materiale docelowym zwany prądem wirowym. Ten prąd wirowy wytwarza własne pole magnetyczne, które przeciwstawia się polu cewki czujnikowej (rys. 6).

Gdy prądy wirowe przeciwstawiają się polu wykrywania czujnika, impendancja cewki czujnika zmieni się. Wielkość zmiany impendancji zależy od odległości miedzy obiektem wykrywanym a cewką czujnika. Przepływ prądu w cewce, który jest zależny od impendancji, przetworzony zostaje na napięcie wyjściowe. Napięcie po odpowiedniej kalibracji staje się wskaźnikiem wartości odległości od obiektu mierzonego.

Źródła błędów

Czujniki wiroprądowe, do określenia odległości od wykrywanego obiektu, wykorzystują zmiany pola magnetycznego; natomiast czujniki pojemnościowe wykorzystują zmiany pojemności. Oprócz odległości od mierzonej powierzchni istnieją również inne czynniki wpływające na pole magnetyczne lub pojemność. Czynniki te reprezentują potencjalne źródła błędów pomiarów. Na szczęście w większości przypadków, źródła błędów są różne dla obu przedstawionych technologii. Zrozumienie obecności oraz wielkości źródeł błędów pomoże wybrać najlepszą technologię wykrywania dla danej aplikacji.

Pozostała część artykułu wyjaśnia źródła błędów, aby pomóc w dokonaniu najlepszego wyboru dla danego zastosowania z jednoczesnym uzyskaniem najlepszych możliwych wyników pomiarów.

Zanieczyszczenia szczeliny pomiarowej

W niektórych zastosowaniach szczelina pomiędzy czujnikiem a wykrywanym obiektem może zostać zanieczyszczona pyłem, cieczami (takimi jak chłodziwo) i innymi materiałami, które nie są częścią wykonywanego pomiaru. Sposób, w jaki czujnik reaguje na obecność tych zanieczyszczeń jest decydującym czynnikiem przy wyborze czujników pojemnościowych lub wiroprądowych.

Technologia czujników pojemnościowych zakłada, że zmiany pojemności pomiędzy czujnikiem
a obiektem mierzonym są wynikiem zmiany odległości pomiędzy nimi. Innym czynnikiem wpływającym na pojemność jest stała dielektryczna (Ɛ) materiału szczeliny pomiędzy obiektem a czujnikiem. Stała dielektryczna powietrza jest nieco większa niż jeden; jeśli inny materiał o innej stałej dielektrycznej znajdzie się w szczelinie czujnik/obiekt, pojemność wzrasta, a czujnik błędnie wskaże, że obiekt zbliżył się do czujnika (rys. 7). Im wyższa stała dielektryczna zanieczyszczenia, tym większy wpływ ma na wskazanie czujnika. Olej ma stałą dielektryczną pomiędzy 8 a 12. Woda ma bardzo wysoka stałą dielektryczną wynoszącą 80.

Rys. 7. Zanieczyszczenia szczelin powodują zmianę stałej dielektrycznej

Ze względu na wrażliwość na stałą dielektryczną materiału pomiędzy czujnikiem a obiektem mierzonym, czujniki pojemnościowe nie mogą być stosowane w zanieczyszczonym otoczeniu.

Czułość dielektryczną czujników pojemnościowych można wykorzystać do wykrywania grubości lub gęstości materiałów nieprzewodzących. Aby uzyskać więcej informacji na temat tego rodzaju aplikacji, proszę zapoznać się z artykułem dotyczącym czujników pojemnościowych.

W przeciwieństwie do czujników pojemnościowych, czujniki wiroprądowe do wykrywania obiektu wykorzystują pole magnetyczne. Na pole magnetyczne nie mają wpływu nieprzewodzące zanieczyszczenia, takie jak kurz, woda i olej. Gdy zanieczyszczenia te dostaną się do obszaru wykrywania między czujnikiem a obiektem nie ma to wpływu na wartość wyjściową czujnika.

Z tego powodu czujnik wiroprądowy jest najlepszym wyborem, gdy podczas pracy narażony jest na zanieczyszczone i wrogie środowisko. Czujniki wiroprądowe Lion Precision posiadają stopień ochrony IP67 i mogą być nawet całkowicie zanurzone w nieagresywnej cieczy.

Grubość obiektu wykrywanego

Czujniki pojemnościowe i wiroprądowe mają różne wymagania dotyczące docelowej grubości. Pole elektryczne czujnika pojemnościowego skupione jest tylko na powierzchni obiektu bez znaczącej penetracji w głąb materiału. Z tego powodu grubość obiektu nie ma wpływu na pracę czujników pojemnościowych.

Pole magnetyczne czujnika wiroprądowego musi przenikać przez powierzchnię obiektu, aby indukować prądy wirowe w materiale co jest podstawą ich działania. Jeśli materiał jest zbyt cienki, mniejsze prądy wirowe wytwarzają słabsze pole magnetyczne. Powoduje to zmniejszenie czułości czujnika i mniejszy stosunek sygnału do szumu.

Głębokość penetracji pola magnetycznego czujnika zależy od materiału i częstotliwości oscylującego pola magnetycznego czujnika. Czujniki wiroprądowe Lion Precision zwykle wykorzystują częstotliwość 1-2 MHz. Więcej na temat minimalnych grubości różnych materiałów można znaleźć w artykule na temat czujników wiroprądowych.

Materiały i ruch obrotowy obiektów

Czujniki pojemnościowe i wiroprądowe reagują w inny sposób na różne materiały obiektów wykrywanych. Pole magnetyczne czujnika wiroprądowego penetruje materiał i indukuje prąd wirowy w materiale, który wytwarza pole magnetyczne przeciwne polu magnetycznemu elementu czujnikowego. Siła prądu wirowego i wynikowe pole magnetyczne zależą od przepuszczalności i rezystywności materiału. Właściwości te różnią się od siebie w zależności od rodzaju materiału. Można je zmienić za pomocą różnych technik przetwarzania takich jak obróbka cieplna lub wyżarzanie. Na przykład dwa identyczne kawałki aluminium, które zostały inaczej przetworzone, mogą mieć różne właściwości magnetyczne. Pomiędzy różnymi niemagnetycznymi materiałami, takimi jak aluminium i tytan, wariancja przepuszczalności
i rezystywności może być niewielka, ale wysokosprawny czujnik wiroprądowy skalibrowany dla jednego niemagnetycznego materiału nadal będzie powodował błędy pomiarowe, gdy zostanie użyty do pomiaru innego niemagnetycznego materiału.

Różnice pomiędzy materiałami niemagnetycznymi, takimi jak aluminium i tytan a materiałami magnetycznymi takimi jak żelazo lub stal są ogromne. Podczas gdy względna przepuszczalność aluminium i tytanu wynosi w przybliżeniu 1, względna przepuszczalność żelaza może wynosić nawet 10 000.

Czujniki wiroprądowe skalibrowane dla materiałów niemagnetycznych prawdopodobnie
w ogóle nie będą działać, gdy zostaną użyte z materiałami magnetycznymi. Podczas korzystania z czujników wiroprądowych do precyzyjnych pomiarów niezwykle ważne jest, aby czujnik był skalibrowany dla konkretnego materiału użytego w aplikacji.

Wysoka przepuszczalność materiałów magnetycznych, takich jak żelazo i stal, może również powodować małe błędy czujników wiroprądowych na tym samym kawałku materiału.
W każdym niedoskonałym materiale występują mikroskopijne pęknięcia i wtrącenia materiałowe. Przepuszczalność materiału zmienia się nieznacznie wokół tych obszarów. Chociaż zmiany są stosunkowo niewielkie, niezwykle wysoka przepuszczalność materiałów magnetycznych umożliwia czujnikom wiroprądowym o wysokiej rozdzielczości wykrycie tych zmian. Problem ten jest najbardziej widoczny w obracających się obiektach wykonanych
z materiałów magnetycznych.

 

Czujnik wiroprądowy może zostać wykorzystany do pomiaru bicia wału. Nawet jeśli wał jest idealny- bez bicia, czujnik wiroprądowy o wysokiej rozdzielczości wykryje powtarzalny wzorzec zmian podczas obracania się wału (rys. 8). Zmiany te są wynikiem niewielkich zmian
w materiale. Zjawisko to jest dobrze znane i nazywa się biciem elektrycznym. Błędy te mogą być małe, często w zakresie mikrometrów. Wiele aplikacji pomiarowych bicia wału, szczególnie w nieprzyjaznym środowisku, w których czujniki wiroprądowe są normą, akceptuje znacznie większe błędy pomiaru. Inne bardziej precyzyjne aplikacje muszą wykorzystywać techniki eliminacji błędów lub stosować inną metodę pomiarową, taką jak czujniki pojemnościowe.

Rys. 8. Wykres bicia: kolor niebieski – rzeczywiste bicie wału, kolor czerwony- bicie elektryczne

Pole elektryczne czujnika pojemnościowego wykorzystuje obiekt jako ścieżkę przewodzącą do uziemienia. Wszystkie materiały przewodzące spełniają tą funkcję bez wyjątku, więc czujniki pojemnościowe mierzą obiekty przewodzące w ten sam sposób. Po skalibrowaniu czujnika pojemnościowego można go używać z dowolnym przewodzącym obiektem bez pogorszenia działania czujnika.

Ponieważ pole elektryczne czujnika pojemnościowego nie przenika przez materiał, zmiany
w materiale nie wpływają na wartość pomiaru. Czujniki pojemnościowe nie wykazują zjawiska bicia elektrycznego charakterystycznego dla czujników wiroprądowych. Mogą być więc stosowne z obracającymi się obiektami wykonanymi z dowolnego materiału przewodzącego
i nie są obarczone dodatkowym błędem. 

Czujniki wiroprądowe powinny być skalibrowane do tego samego materiału co wykrywany obiekt i nie powinny być używane w aplikacjach z obracającym się obiektem wykonanym
z materiału magnetycznego, chyba, że błędy bicia elektrycznego są dopuszczalne. Po skalibrowaniu, czujniki pojemnościowe mogą być używane z dowolnym materiałem przewodzącym bez błędów wynikających z rodzaju materiału lub ruchu obrotowego obiektu wykrywanego.

Parametry środowiskowe: temperatura i próżnia

Z powodu różnic w technice wykrywania i związanych z tym różnic w elektronice sterownika, czujniki pojemnościowe i wiroprądowe pracują w różnych zakresach temperatur
i kompatybilności próżniowej.

Czujniki pojemnościowe i wiroprądowe Lion Precision mają różne zakresy temperatur roboczych. Czujniki wiroprądowe, ze względu na swoją tolerancję na pracę w nieprzyjaznym środowisku, charakteryzują się możliwością bezbłędnej pracy w większym zakresie temperatur. Standardowe czujniki wiroprądowe wykorzystujące w swojej budowie przewody poliuretanowe charakteryzują się zakresem roboczym temperatur od -25 do +125°C. Czujniki wysokotemperaturowe, które wykorzystują przewody teflonowe, maja zakres roboczy temperatur od -25 do 200°C. Czujniki pojemnościowe, na które ma wpływ kondensacja, charakteryzują się zakresem roboczym temperatur od +4 do +50°C. Elektronika sterownika dla obu przypadków technologii wykrywania może pracować w zakresie od +4 do 50°C.

Czujniki pojemnościowe i wiroprądowe mogą być stosowane w aplikacjach wymagających próżni. Materiały w czujnikach dobierane są pod kątem stabilności strukturalnej i w celu zminimalizowania odgazowania pod wpływem próżni. Sondy kompatybilne z próżnią poddawane są dodatkowemu procesowi czyszczenia i specjalnemu zabudowaniu w celu usunięcia ciał obcych, które mogą zagrozić delikatnemu środowisku próżni.

Wiele zastosowań czujników w próżni wymaga precyzyjnej kontroli temperatury. Zużycie energii przez sensor i związany z nią wkład w zmianę temperatury próżni, różnią się między technologią wykrywania pojemnościowego i wiroprądowego. Sonda pojemnościowa charakteryzuje się wyjątkowo małym przepływem prądu i zużyciem energii. Typowy czujnik pojemnościowy zużywa mniej niż 40 µW mocy, wnosząc niewiele ciepła do komory próżniowej.

Pobór mocy przez czujnik wiroprądowy może wynosić od 40 µW do nawet 1 mW. Przy tych wyższych mocach sonda wiroprądowa wniesie więcej ciepła do komory próżniowej i może zakłócać środowisko o wysokiej precyzji próżni. Pobór mocy w sondzie wiroprądowej zależy od wielu czynników. Sama wielkość czujnika ma bardzo duży wpływ na zużycie energii. Zużycie energii każdego czujnika wiroprądowego należy oceniać indywidualnie.

Czujniki pojemnościowe lub wiroprądowe mogą dobrze działać w środowiskach próżniowych. W próżniach wrażliwych na temperaturę, czujniki wiroprądowe mogą dostarczyć zbyt dużo ciepła do aplikacji. W tych zastosowaniach lepszym wyborem będą czujniki pojemnościowe.

Montaż czujnika

Rys. 9. Zakłócenia występują gdy czujniki wiroprądowe są zamontowane zbyt blisko siebie

Z powodu różnic w kształcie i reaktywności obszarów wykrywania czujników pojemnościowych i wiroprądowych, mają one tym samym różne wymagania dotyczące montażu. Czujniki wiroprądowe wytwarzają stosunkowo duże pola magnetyczne. Średnica pola jest co najmniej trzy razy większa niż średnica czujnika i większa niż trzy średnice sond dla dużych czujników. Jeżeli wiele czujników zostanie zamontowanych blisko siebie, pola magnetyczne będą ze sobą oddziaływać (rys. 9). Interakcja ta spowoduje błędy na wyjściach czujników. Jeżeli tego typu montaż jest nieunikniony, czujniki oparte na technologii cyfrowej, takiej jak ECL202, można poddać specjalnej kalibracji w celu zmniejszenia lub wyeliminowania zakłóceń pochodzących z sąsiednich czujników.

Pole magnetyczne czujnika wiroprądowego wychodzi o około półtorej średnicy za sondę. Wszelkie metalowe obiekty w tym obszarze, zwykle elementy montażowe, będą oddziaływać z polem i negatywnie wpływać na sygnał wyjściowy czujnika (rys. 10). Jeżeli nie można uniknąć elementów montażowych w pobliżu obszaru wykrywania, czujnik można skalibrować z wykorzystaniem elementów montażowych, co zrekompensuje ich działanie.

Rys. 10. Elementy montażowe mogą zakłócać prąd wirowy pola magnetycznego
Rys. 11. Niezsynchronizowane czujniki pojemnościowe będą wzajemnie sobie „przeszkadzać” podczas pomiaru tego samego obiektu

Pole elektryczne sond pojemnościowych jest emitowane tylko z przedniej strony czujnika. Pole to ma nieco stożkowy kształt, co powoduje, że rozmiar plamki jest o około 30% większy niż średnica elementu czujnikowego. Elementy montażowe lub inne obiekty rzadko znajdują się w obszarze wykrywania, a zatem nie wpływają na kalibrację czujnika. Gdy wiele niezależnych czujników pojemnościowych jest używanych do inspekcji tego samego obiektu, pole elektryczne jednej sondy może próbować dodać ładunek elektryczny do obiektu podczas gdy pole drugiego czujnika może próbować usunąć ładunek (rys. 11).

Gdy aplikacja wymaga użycia wielu czujników do pomiaru tego samego obiektu, zsynchronizowane czujniki pojemnościowe są łatwe w użyciu. Jeśli aplikacja wymaga technologii wiroprądowej należy zachować szczególna ostrożność przy planowaniu montażu
 i mieć na względzie konieczność wykonania specjalnej kalibracji.

Podsumowanie

Przy wyborze czujników pojemnościowych i wiroprądowych należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Każde zastosowanie obejmujące możliwość występowania zanieczyszczeń obszaru pomiarowego, takie jak ciecze lub materiały odpadowe, wymaga zastosowania czujników wiroprądowych. Czujniki pojemnościowe, aby pracować poprawnie wymagają czystego środowiska.

Małe obiekty będą łatwiejsze do zmierzenia za pomocą czujników pojemnościowych ze względu na stosunkowo mały rozmiar obszaru wykrywania. Gdy wymagane jest zastosowanie technologii prądów wirowych, można przeprowadzić specjalną kalibrację dedykowaną do wykrywania małych obiektów.

W przypadku czujnika pojemnościowego lub wiroprądowego o tym samym rozmiarze, sensor wiroprądowy będzie charakteryzował się większym zakresem pomiarowym.

Ponieważ czujniki pojemnościowe oddziałują z powierzchnią obiektu wykrywanego, grubość materiału nie jest czynnikiem wpływającym na pomiar. Czujniki wiroprądowe mają wymagania dotyczące minimalnej grubości mierzonej powierzchni.

Czujniki pojemnościowe nie wykazują wrażliwości na materiał wykrywanego obiektu, pod warunkiem, że jest on przewodnikiem. Czujniki wiroprądowe są wrażliwe na różnice materiałowe i muszą zostać skalibrowane pod kątem docelowego materiału mierzonego
w danej aplikacji.

W aplikacjach z wykorzystaniem wielu czujników pojemnościowe, konieczna jest ich synchronizacja. Wówczas mogą być montowane blisko siebie i pracują bez wzajemnych zakłóceń. Czujniki wiroprądowe zamontowane blisko siebie, nawet po zsynchronizowaniu będą ze sobą oddziaływać. Jednakże, w sytuacji gdy jest taka konieczność, można zastosować specjalną ich kalibrację. Jest ona dostępna jedynie w przypadku czujników cyfrowych, takich jak Lion Precision ECL202.

Mały obszar wykrywania czujnika pojemnościowego, który jest skierowany w stronę wykrywanego obiektu, uniemożliwia jednoczesne wykrycie elementów montażowych lub pobliskich obiektów. Duży obszar wykrywania czujników wiroprądowych może powodować detekcję elementów montażowych lub innych obiektów znajdujących się blisko obszaru wykrywania.

Dwie inne cechy czujników różnią się w zależności od rodzaju technologii wykrywania: rozdzielczość i przepustowość. Czujniki pojemnościowe mają wyższe rozdzielczości niż czujniki wiroprądowe co czyni je lepszym wyborem dla aplikacji wymagających większych precyzji pomiaru.

Większość czujników pojemnościowych i wiroprądowych wykorzystuje pasma pomiarowe
w zakresie 10-15 kHz, lecz niektóre czujniki wiroprądowe (ECL101) charakteryzują się pasmami nawet do 80 kHz.

Kolejną różnicą pomiędzy technologiami wykrywania są koszty. Ogólnie rzecz biorąc, czujniki wiroprądowe są tańsze.

Zaprezentowany przegląd różnic pomiędzy technologiami czujników pojemnościowych
i wiroprądowych może być pomocny aby określić, która technologia jest lepszym wyborem dla danej aplikacji.

*dokument opracowano na podstawie materiałów firmy Lion Precision – https://www.lionprecision.com/comparing-capacitive-and-eddy-current-sensors/

Treść powyższego artykułu korzysta z ochrony udzielanej przez przepisy ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (j.t. Dz. U. z 2006 r. Nr 90, poz. 631 ze zm.). Każdy z Klientów zobowiązany jest do poszanowania praw autorskich pod rygorem odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów tej ustawy. Treść artykułu – w całości bądź jakiejkolwiek części – może być wykorzystywana tylko w zakresie dozwolonego użytku osobistego. Wykorzystanie tego artykułu - w całości bądź jakiejkolwiek części - do innych celów a w szczególności - komercyjnych, w tym kopiowanie, publiczne odtwarzanie, lub udostępnianie osobom trzecim w jakikolwiek inny sposób, może następować tylko pod warunkiem uzyskania wyraźnego pisemnego zezwolenia ITA i na warunkach określonych przez ITA. W celu uzyskania zgody na wykorzystanie zawartości Strony, należy skontaktować się z ITA za pośrednictwem formularza kontaktowego dostępnego w zakładce Kontakt. Korzystanie z powyższej treści w celu innym niż do użytku osobistego, a więc do kopiowania, powielania, wykorzystywania w innych publikacjach w całości lub w części bez pisemnej zgody ITA jest zabronione i podlega odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych.

Wydarzenia w ITA

W najbliższym czasie nie planujemy żadnych wydarzeń, ale możesz zapisać się do naszego newslettera, a my poinformujemy Cię o nadchodzących wydarzeniach.

ITA spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k.
ul. Poznańska 104, Skórzewo,  
60-185 Poznań
fax: +48612225801

Obserwuj nas

created by: montownia.com