English
Cảm biến điện dung là một thiết bị có nhiều ứng dụng nổi bật trong các lĩnh vực công nghiệp hiên nay. Vậy chi tiết đây là thiết bị cảm biến như thế nào, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như tính ứng dụng thực tế của cảm biến điện dung ra sao? Tất cả sẽ được chia sẻ trong bài viết bên dưới đây, hãy cùng CtiSupply theo dõi để có thêm kiến thức cho mình trước khi lựa chọn mua thiết bị cảm biến bạn nhé.
Nội dung chính
Cảm biến điện dung là gì?
Thiết bị cảm biến điện dung hay còn biết đến với tên gọi là cảm biến điện môi, là một thiết bị điện dùng để đo hằng số điện môi trong môi trường xung quanh. Nói theo cách khác thì chúng hoạt động dựa theo sự thay đổi giữa thành bồn chứa và cảm biến (dung kháng). Ở mỗi chất đều có một hằng số điện môi khác nhau, nên đầu dò của thiết bị cảm biến sẽ từ đó mà thay đổi khi các liên kết giữa những chất này với cảm biển có sự thay đổi (chất lỏng, chất rắn)
Thiết bị này có thể hoạt động tốt trong rất nhiều môi trường khắc nghiệt như: môi trường thường xuyên thay đổi nhiệt độ, môi trường áp suất cao, môi trường dễ xảy ra cháy nổ,…
Cấu tạo
Không giống với nhiều sản phẩm cảm biến khác, cảm biến điện dung có cấu tạo khá đơn giản với phần đầu có thể dễ dàng tùy biến nhiều độ dài khác nhau để dễ dàng tiếp xúc với môi chất.
Với những khoảng cách đo quá lớn thì sẽ sử dụng thêm loại proble hoặc là cable để có thể tăng được khoảng cách đo cho cảm biến.
Với loại cảm biến điện dung sử dụng để đo mức nước sẽ có cấu tạo gồm 4 phần chính là:
- Đầu dò cảm biến: nơi sẽ tiếp xúc trực tiếp với môi trường và vật để thu thập thông tin, tín hiệu. Tùy vào loại môi chất là chất dẫn điện hay không dẫn điện mà sẽ có các loại đầu dò khác nhau cho phù hợp.
- Phần ren kết nối.
- Thân cảm biến chưa vi mạch xử lý tín hiệu.
- Phần đầu kết nối tín hiệu ngõ ra: bộ phận chuyển đổi các tín hiệu điện dung sang tín hiệu analog hoặc là delay báo mức.
Với những cảm biến điện dung có phần ren kết nối và đầu kết nối tín hiệu ngõ ra dài hơn so với thông thường thì sẽ là loại cảm biến điện dung có khả năng chịu được nhiệt độ cao.
Nguyên lý hoạt động
Chúng ta có thể hình dung đơn giản rằng xung quanh của thiết bị cảm biến điện dung khi tiếp xúc với phần thành bồn sẽ có rất nhiều điện cực mắc nối tiếp xung quanh. Khi mà chất lỏng hay chất rắn tiếp xúc với điện cực của cảm biến thì lượng điện cực này sẽ tăng lên nhanh chóng.
Sự thay đổi sẽ còn phụ thuộc vào những yếu tố như là khoảng cách, kích thước, hằng số điện môi,.. Nhờ vào đó mà các vi xử lý trong thiết bị cảm biến sẽ xác định được mức nguyên liệu cụ thể đã tiếp xúc.
Với một cảm biến điện dung thường sẽ có mức dải đo từ 2mm – 50mm. Từng môi chất, nguyên liệu lại có mức độ dẫn điện không giống nhau chính vì vậy nên sẽ cần phải chọn lựa cảm biến điện dung sao cho phù hợp nhất để không làm ảnh hưởng đến kết quả đo đạc.
Ví dụ như nước cất hay nước RO là những môi chất có khả năng dẫn điện thấp vậy nên những thiết bị cảm biến điện môi thông thường sẽ khó đo được chính xác. Tuy nhiên về sau này thiết bị đã có nhiều cải tiến hỗ trợ đo đạc được ở cả những nơi không dẫn điện,
Phân loại
- Cảm biến điện dung đo mức liên tục chất lỏng: thường dùng đo mức chất lỏng liên tục có dạng tuyến tính ngõ analog 4mA – 20 mA. Sẽ dùng cho các môi trường có tính chất chuyên biệt, dễ cháy nổ: độ nguy hiểm XI hay vừa nguy hiểm vừa nhiệt độ cao XiT.
- Cảm biến điện dung đo mức liên tục chất rắn: mang nhiều tính năng ưu việt hơn cảm biến radar. Có thể đo được mức chất rắng dạng tuyến tính analog 4mA – 20 mA, 0 – 10 V với phạm vi lên đến 20m.
- Cảm biến điện dung báo mức chất lỏng: là thiết bị có chế độ ON/ OFF thay thế loại cảm biến phao thông thường. Với độ nhạy rất cao nên thường sử dụng cho những môi trường có nhiệt độ và áp lực cao. Loại này cho tín hiệu ngõ ra là relay NPN, PNP,.. có thể đấu vào PLC để trực tiếp điều khiển tín hiệu.
- Cảm biến điện dung báo mức chất rắn: là thiết bị thường dùng trong các nhà máy để báo mức chất rắn có hay không có như là sỏi, cát, hạt nhựa,.. thường dùng cho công ty về dược, thực phẩm.
Ứng dụng trong đời sống
Thiết bị cảm biến điện dung có rất nhiều ứng dụng trong đời sống, nổi bật nhất là để đo mức dung dịch hay cảm biến báo mức điện dung trong bể. Vừa đo được chất rắn, chất lỏng (dẫn điện và không dẫn điện) nên dùng đo đạc nhiều chất như là xi măng, lúa gạo, bột sữa, bột sắn, dầu ăn, nước,.. Từ đó không chỉ dùng cho nhiều ngành nghề khác nhau mà còn cho nhiều lĩnh vực khác nhau từ thực phẩm, y dược, nông nghiệp,..
Cảm ơn các bạn đã cùng theo dõi bài viết chia sẻ thông tin về cảm biến điện dung mà chúng tôi đã mang đến hôm nay. Nếu có bất kỳ thắc mắc hay nhu cầu muốn mua thiết bị cảm biến điện dung để sử dụng hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất.