Kapazitive Sensoren

Mit einem kapazitiven Sensor kann man sowohl flüssige, wie auch feste Stoffe erkennen. Kapazitive Sensoren sind sehr vielseitig als Messinstrumente für Füllmengen einsetzbar. Meist werden kapazitive Sensoren in der Industrie eingesetzt. Man findet kapazitive Sensoren aber auch in Museen, wo sie Gemälde vor Berührung oder Diebstahl schützen. Lesen Sie hier, wie kapazitive Sensoren arbeiten und auf was Sie bei kapazitiven Sensoren achten müssen, damit sie auch nach Jahren noch genaue Daten liefern.

Kapazitive Sensoren erzeugen ein elektrisches Feld und geben ein Signal, wenn sich die Feldstärke verändert. Dies geschieht z.B., wenn ein Gegenstand oder eine Flüssigkeit in das elektrische Feld der kapazitiven Sensoren eindringen. Kapazitive Sensoren reagieren sowohl auf leitende, wie auch auf nicht leitende Materialien. Kapazitive Sensoren können auch ein elektrisches Feld durch Nichtleiter hindurch erzeugen, um z.B. zu erkennen, wenn ein Behälter mit Öl gefüllt ist.

Kapazitive Sensoren – Aufbau

Das Kernstück eines kapazitiven Sensors ist ein Kondensator. Er kann verschiedene Kapazitäten erreichen. Darunter versteht man, dass er unterschiedlich stark elektrische Ladung speichern kann. Diese Kapazität eines Kondensators wird in Farad gemessen. Wenn ein Gegenstand oder eine Flüssigkeit in die Nähe des Kondensators kommt, verändert dies seine Kapazität. Je näher sich das Objekt dem kapazitiven Sensor nähert, desto größer wird die Kapazität des Kondensators. Wenn man weiß, um welches Objekt es sich handelt, kann man die Entfernung zum kapazitiven Sensor errechnen.

Kapazitive Sensoren – Anwendung

Die Anwendungsmöglichkeit von kapazitiven Sensoren sind sehr vielfältig, da sie die unterschiedlichsten Materialien erkennen. Kapazitive Sensoren werden hauptsächlich dafür genutzt, um die Füllmenge von Behältern zu erkennen. Diese können mit festen Stoffen, Granulaten, aber auch flüssigen Stoffen gefüllt werden. Aber auch umgekehrt, können sie eine Warnung auslösen, wenn der Benzintank fast leer ist. Kapazitive Sensoren werden aber auch in Museen verwendet, um teure Bilder zu schützen.

Nachteile

Bei älteren Sensoren kann, durch bestimmte Gase und bei Kontakt mit Flüssigkeiten, die Messgenauigkeit des kapazitiven Sensoren beeinträchtigt werden. Außerdem neigen kapazitive Sensoren zu Hysteresefehler.

Vorteile

Der Vorteil bei kapazitiven Sensoren ist die leichte Anbringung. Sie können auch außerhalb von Behältern montiert werden und sind somit sehr leicht zugänglich, ohne die Funktion des Behälters zu beinträchtigen.

Darauf sollten Sie achten:

Die Genauigkeit von kapazitiven Sensoren liegt bei ca. 3%. Hochpräzise Referenzfühler haben aber eine Genauigkeit bis auf 1%. Sie sind mit einem Kalibrierzertifikat ausgestattet und preislich etwas teuerer. Ein weiteres wichtiges Merkmal bei kapazitiven Sensoren ist die Langzeitstabilität. Bei schlechteren Sensoren, nimmt die Genauigkeit um 1% pro Jahr ab. Achten Sie auch darauf, dass Ihre kapazitiven Sensoren unempfindlich gegen Kondenswasser sind. Gerade in geschlossenen Räumen, wo viele Menschen sind, z.B. in Museen, ist ein ausreichender Schutz nötig. Denken Sie auch daran, dass je kleiner der kapazitive Sensor ist, desto näher kann er an das Messobjekt gebracht werden.

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