Kapacitiva givare - beskrivning

Funktionsprincip
 
I givarens främre del finns två elektroder. Med hjälp av en svängningskrets skapas mellan dessa elektroder, ett kapacitiv fält. Om ett föremål kommer in i det kapacitiva fältet minskar amplituden på svängningarna. Ändringen gör att triggersteget aktiveras och utgångssteget byter tillstånd.

Egenskaper

1. Den kapacitiva givaren detekterar alla metalliska och icke metalliska föremål som passerar genom eller befinner sig i givarens aktiva område utan att någon beröring förekommer. 
2. Den kapacitiva givaren arbetar beröringsfritt vilket innebär att inga krafter verkar mellan givaren och det detekterade föremålet. 
3. Den kapacitiva givaren behöver inget avkänningsorgan. Inga rullspakar, stötstänger eller hävarmar krävs som för mekaniska eller magnetiska nivåvakter. 

Anändningsområde

-som gränsvärdesbrytare för nästan alla vätskor och massagods i godtyckliga behållare
-för nivåkontroll
-för övervakning av upp- och avlindning av band och tråd i olika material

Fördelar

-Ingen mekanisk förslitning och därför hög livslängd 
-Inga avbrott på grund av nedsmutsade eller brända kontaktytor 
-Inga kontaktstudsar. Därför inga felsignaler 
-Hög kopplingsfrekvens upp till 200 Hz 
-Okänslighet för vibrationer 
-Valfri monteringsriktning 
-Hel inkapsling, därför hög skyddsklass

Kopplingsavstånd (kontaktavstånd)

Nominellt kopplingsavstånd
Sn
Parameter som inte tar hänsyn till vare sig produktionstolerans eller avvikelser på grund av temperatur eller spänning. 
Nominellt kopplingsavstånd "Sn" i våra tabeller avser avståndet för stål (en kvadrat av 1mm tjock platta med en sida lika med givarens diameter). 
För andra material som inte är metall eller vatten reduceras avståndet:.
Material
Tjoklek
mm
Reduktionsfaktor
Stål ST-37 1,5 1
Mässing 1,5 1
Vatten 1,5 1
Melamin 6 0,68
Tygbaserat 4 0,62
Laminat
(HGH 2271)
2
0,56
Pappersbaserat 6 0,68
Laminat
(HP 2061)
4 0,62
2 0,53
Mica 6 0,57
4 0,52
2 0,44
Polyamid B
(nylon 6)
6 0,56
4 0,48
2 0,41
Up
(glasfiberförstärkt
polyester)
6 0,54
4 0,51
2 41
Polyamid A
(nylon 6)
6 51
4 45
2 34
Polykarbonat
(PC)
6 0,40
4 0,36
2 0,26
Polystyren
(PS)
6 0,36
4 0,31
2 0,24
Polymetacrylat
(acrylglas,
PMMA)
15 0,47
10 0,45
5 0,41
Polyvinylinklorid 12 0,47
(PVC) 6 0,41
PVC-skum 6 0,25
3 0,22

Givarens temperatur påverkar kopplingsavståndet. Inom tillåtet temperaturområde ändras kontaktavståndet med ±10%. Kontaktflaggas temperatur påverkar ej kontaktavståndet (Ej märkbart). 

Reellt kopplingsavstånd Sr
Det reella kopplingsavståndet bestäms vid nominell driftspänning och en omgivningstemperatur på 293 K  (20°C) Det får avvika maximalt ±10% från det nominella kopplingsavståndet. 

Effektivt kopplingsavstånd Su
Det effektiva kopplingsavståndet för den aktuella givaren inom det definierade spännings- och temperaturintervallet. Det får avvika maximalt 10% från det reella kopplingsavståndet. 

Garanterat kopplingsavstånd Sa
Det kopplingsavstånd som givaren klarar vid tillåtna driftsbetingelser. Det ligger mellan 0 och det lägsta värdet för det effektiva kopplingsavståndet.

Skyddsklass


IP 66 - Skydd mot smuts, damm
IP 67 - Skydd vatten (spolning) - Ej avsedd att kontinuerligt arbeta undre vatten
IP 68 - Tryckvattentät


Matningsspänning


Felaktig strömförsörjning ger ofta problem med kapacitiva givare. 
Transformator och likriktarbrygga är ej tillräckligt. 
För att reducera "rippeln" är en glättnings kondensator nödvändig. 
En transformator med 24 V utgångsspänning i anslutning till likriktare och glättningskondensator ger en tomgångsspänning långt över 30 V. 
Naturligtvis är detta ej lämpligt för givare med tillåten matningsspänning 10 -30 V. 
Man använder lägre ingångsspänning, belastningsmotstånd eller stabilisering. Bäst är att använda ett nätrelä.


Max ström / Skydd mot felpolarisering 


Alla våra givare är skyddade mot kortslutning och felkoppling, där ej annat anges. Detta gäller inte för 2-ledar utförande som seriekopplas med lasten.


Anslutning


Kabellängd

För induktiva givare innebär lång ledningsdragning: 
-En kapacitiv last på utgången 
-Ökad transientkänslighet 
Följande kabellängd skall om möjligt ej överskridas: 
Treledarutförande: 100 m 
NAMUR och tvåledarutförande: 250 m 
Givarledare skall läggas avskilt från starkströmsledningar.


Utgångsignal


Givarna har i 3-tråds utförande PNP eller NPN, och i 2 ledarutförande kopplas i serie med lasten. 

Man skiljer mellan följande funktioner: 
NÖ - Normal öppen (slutande): - Vid påverkad givare flyter en ström genom lasten, vid opåverkad givare upphör strömmen. 
NS - Normal stängd (brytande):- Vid opåverkad givare flyter en ström genom lasten, vid påverkad givare upphör strömmen. 
Antivalent: - Båda utgångarna, brytande och slutande, kan användas.
Analog - Signalstyrka varierar beroende av avståndet givare – kontaktflagga. Signalen kan vara ström eller spänning



Strömförbrukning


Strömmen som behövs för drift av förstärkare, slutsteg och diod. (Strömmen som flyter genom lasten ingår Ej). På de flesta givare är den mindre än 15mA (se data för respektive givare).


Läckström


Strömmen som går genom utgångstransistor och lasten när utgången är öppen. På flesta givare är den mindre än 2mA (se data för respektive givare).


Spänningsfall


Det är spänningen mät över givaren när den är sluten. Beroende på typ, kan spänningsfallet vara upp till 3,5V. Seriellkoppling rekommenderas EJ.


Skärmad - Oskärmad / Montering


Induktiva givare kan vara skärmade eller oskärmade. 

Montering. 
Givare i skärmat utförande kan omges av metall upp till kanten på den aktiva ytan. 
Givare i oskärmat utförande kräver en metallfri zon runt den aktiva ytan (se monteringsanvisningarna för respektive givare. 
Högsta tillåtna åtdragningsmoment för fästmuttrar:

M8 5Nm
M12 10Nm
M18 25Nm
M30 65Nm
Givare utan gänga ska om möjligt limmas fast. Fastklämning av givare kan kräva betydande tryck. 
I så fall fördela trycket över så stor yta som möjligt 
Vi har i vår sortiment givarhållare som skyddar givaren både vid montering och under drift.
Vid punktformig fastklämning, t.ex. med gängstift, riskerar du att skada givaren. 
Induktiva givare får inte användas som ändanstag. 
Vi har en kraftig givarhållare som kan användas för det.


Kopplingsfrekvens


Max frekvens innebär max antal pulser/sekund, vid ett förhållande 1d/2d (kontaktflagga / ej ledande material) samt vid ett kontaktavstånd 0.5xSn.


Repeternoggrannhet


Med repeternoggrannhet avses precisionen i tillslagspunkt under 8 timmar vid en temperatur + 15 till +30°C samt en variation ±5 % av märkspänningen. 
Resultatet vid konstant spänning och temperatur blir naturligtvis avsevärt bättre.

 
För att kunna se PDF-dokument behövs Acrobat Reader.
Här kan den laddas ner .


 

Copyright © 2013 coSica
all rights reserved 
Ändrat: 08 februari, 2013