บทความ สาระน่ารู้ มีประโยชน์

SUPREMELINES CO.,LTD

การควบคุมแบบอัตโนมัติ (Automatic Control) การแก้ไขให้ระบบวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลให้ทำงานได้ดีขึ้น
เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หลักการวัดความต้านทานดิน Earth Ressistivity Measurement
เครื่องมือที่ใช้วัดความกดอากาศ คือ "บาโรมิเตอร์ (Barometer)" เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหว คืออะไร
ฮีตเตอร์อินฟราเรด Infrared Heater หลักการเกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพความร้อน
พร็อกซิมิตี้สวิตช์ Proximity Switches เอ็นโค้ดเดอร์ในงานอุตสาหกรรม
โฟโต้สวิตช์ (Photo Switch) คืออะไร ทฤษฏี Flow Meter
โซลิดสเตตรีเลย์ คืออะไร และมีกี่ชนิด? คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors)
การป้องกันระบบไฟฟ้า แรงดัน-กระแส-ความถี่ ขาด/เกิน อัลตราโซนิค เซนเซอร์ (Ultrasonic Sensors)

คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors)


คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้ เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors)

รูปคาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors)

คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors) เป็นเซนเซอร์ที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงของค่าคาปาซิแตนซ์ โดยการสร้างสนามไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งต่างจากอินดักทีฟ เซนเซอร์(Inductive Sensors) ที่จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้จะมีความสามารถตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะหรือมีส่วนประกอบของโลหะเท่านั้น แต่คาปาซิทีฟ เซนเซอร์ (Capacitive Sensors) ซึ่งใช้หลักการสร้างไฟฟฟ้าสถิตย์นั้น ทำให้สามารถตรวจจับวัตถุได้เกือบทุกประเภท ทั้งโลหะและอโลหะ ซึ่งทำให้เซนเซอร์ชนิดนี้มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายเพราะมีสารหรือปุ่มปรับ เซนซิทีวิตี้ (Sensitivity Adjustment) ซึ่งทำให้สารตรวจจับระดับของเหลวในภาชนะทึบแสงเช่น ใช้เช็คระดับน้ำมันเครื่องในถังพลาสติกทึบแสง เป็นต้น

คาปาซิทีฟ พร๊อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors) เป็นเซนเซอร์ที่สามารถทำการตรวจจับได้โดยตัวเซนเซอร์ไม่ต้องสัมผัสกับตัววัตถุเลย เหตุนี้จึงทำให้เซนเซอร์ชนิดนี้มีอายุการใช้งานที่ยืนยาวเป็นอย่างมาก และยังสามารถตรวจจับได้ทั้งโลหะและอโลหะเช่น กระดาษ ขวด แก้ว พลาสติก น้ำ โดยความสามารถของการตรวจจับของเซนเซอร์ชนิดนี้นั้น จะขึ้นอยู่กับค่าคงที่ของค่าไดอิเล็กตริก (Dielectric Constant) หรือค่า k ของวัตถุ

สารไดอิเล็กตริก คือ สารที่ไม่นำไฟฟ้าเช่น ยาง แก้ว กระดาษไข พาราฟิน และเทฟลอน เป็นต้น ส่วนวัตถุที่เป็นตัวเก็บประจุนั้นเป็นแผ่นโลหะบางๆวางซ้อนกันโดยมีสารไดอิเล็กตริกอยู่ตรงกลาง จะมีลักษณะเป็นแผ่นระนาบสองแผ่นที่วางขนานกัน โดยจะมีระยะห่างระหว่างแผ่นขนาน และมีค่าความจุเริ่มต้น เมื่อใส่สารไดอิเล็กตริกเข้าไปแทนที่ ที่ว่างดังกล่าว จะทำให้ตัวเก็บประจุนั้น มีค่าความจุเพิ่มขึ้น สมมติว่าเป็น C และเรียกอัตราส่วนของค่าความจุใหม่ขณะที่มีไดอิเล็กตริก เทียบกับค่าความจุขณะไม่มีสารไดอิเล็กตริกว่า ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก

สารไดอิเล็กตริก Dielectric

รูป แสดงสารไดอิเล็กตริก
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (Dielectric) = C1/C2


หลักการทำงานของ คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้ เซนเซอร์

(Capacitive Proximity Sensors)

เซนเซอร์ชนิดนี้มีรูปร่างและหน้าตาของตัวเซนเซอร์คล้ายกับ อินดักทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Inductive Proximity Sensors) แต่หลักการทำงานของเซนเซอร์สองชนิดนี้จะต่างกัน โดยเซนเซอร์ชนิดนี้จะอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความจุของตัวประจุ เมื่อวัตถุที่เราจะตรวจจับ เคลื่อนที่เข้ามาใกล้กับสนามไฟฟ้าของตัวเซนเซอร์มากขึ้น โดยใช้แอกทีฟอิเล็กโทรด (A) และ เอิทธ์อิเล็กโทรด (B) การเปลี่ยนแปลงค่าความจุ (Capacitance Value) ดังกล่าว จะขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างวัตถุเป้าหมายกับตัวเซนเซอร์ยิ่งวัตถุเคลื่อนที่เข้าใกล้ตัวเซนเซอร์มากขึ้น ค่าความจุไฟฟ้าระหว่างตัววัตถุกับคาปาซิทีฟเซนเซอร์ยิ่งมีค่าเปลี่ยนแปลงไปโดยค่าความจุไฟฟ้าจะมากขึ้น ขนาดและรูปร่างของวัตถุ และชนิดของ วัตถุเป้าหมาย ค่าไดอิเล็กตริกหรือค่า k ของวัตถุต่างกัน จะมีค่าความจุที่แตกต่างกัน เมื่อค่าความจุเปลี่ยนแปลงไปจนถึงค่าๆหนึ่ง ซึ่งมีค่าความต้านทาน (ในวงจรออสซิลเลเตอร์ RC) ไม่มีการเปลี่ยนแปลงคือตั้งเป็นค่าคงที่ตั้งแต่แรก จะส่งผลให้เกิดการออสซิลเลทสัญญาณขึ้น และค่าแอมพลิจูด และ ความถี่สูงขึ้นเมื่อมีวัตถุเข้ามาในระยะตรวจจับที่ความถี่สูงค่าหนึ่ง วงจรทริกเกอร์จะสั่งให้มีค่าเอ้าท์พุทออกไป (DC, 4-20 mA หรือ 0-10 VDC)และส่งต่อไปที่เอ้าท์พุท เพื่อสั่งการให้เอ้าท์พุททำงาน ส่วนประกอบของตัว คาปาซิทีฟ พร๊อกซิมิตี้ เซนเซอร์ได้แก่ อิเล็กโทรด(แบ่งเป็นแอ็คทีฟอิเล็กโทรด (A) กับอิเล็กโทรดชดเชย (B)) ออสซิลเลเตอร์ วงจรทริกเกอร์ ตัวส่งสัญญาณเอ้าท์พุท

รูป ส่วนประกอบต่างๆ ภายในตัวเซนเซอร์

รูป ส่วนประกอบต่างๆ ภายในตัวเซนเซอร์

A ได้แก่ แอ็คทีฟอิเล็กโทรด
B ได้แก่ อิเล็กโทรดชดเชย

ขั้นตอนการทำงานจะเริ่มจาก ในขณะปรกติ คือ ไม่มีวัตถุเข้ามาในระยะตรวจจับตัวออสซิลเลเตอร์์จะอยู่ในสภาวะที่ไม่ทำงาน แต่เมื่อมีวัตถุเข้ามาในระยะทำงาน ตัวออสซิลเลเตอร์จะเริ่มทำงานโดยจะค่อยๆเพิ่มความถี่ของสัญญาณให้มากขึ้น เนื่องจากสนามไฟฟ้าสถิตที่สร้างขึ้นถูกรบกวนด้วยวัตถุที่เคลื่อนที่เข้ามาในระยะตรวจจับ เมื่อวัตถุเข้ามาอยู่ในระยะตรวจจับออสซิลเลเตอร์จะสร้างความถี่และแอมพลิจูดมากที่สุด และเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ออกจากระยะออสซิลเลเตอร์จะค่อยๆลดความถี่ลงจนวัตถุเคลื่อนที่ออกไปจนพ้นระยะ ออสซิลเลเตอร์ก้จะหยุดทำงานอีกครั้งหนึ่ง ตามรูปภาพด้านล่าง

ขั้นตอนการทำงานของ ออสซิลเลเตอร์

รูป ขั้นตอนการทำงานของ ออสซิลเลเตอร์

 

ในขณะที่มีวัตถุเข้ามาในระยะและส่งความถี่ออกไปจนถึงค่าๆหนึ่งที่ได้กำหนดไว้ ออสซิลเลเตอร์จะทำการส่งสัญญาณต่อไปให้ตัวประมวลผล และส่งสัญญาณต่อไปให้ตัวส่งสัญญาณเอ้าท์พุท เพื่อส่งสัญญาณเอ้าท์พุทไปให้อุปกรณ์อื่นต่อไป

เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุนี้ สามารถปรับค่าความไวในการตรวจจับได้โดยการปรับตั้งค่าความต้านทาน ซึ่งจะมีผลต่อการปรับระยะการตรวจจับใกล้หรือไกล หรือใช้ในการปรับตั้งให้ตัวเซนเซอร์สามารถตรวจจับข้ามผ่านวัตถุที่ขวางกั้นวัตถุเป้าหมายได้ เช่น การตรวจจับระดับน้ำภายในขวด หรือตรวจจับของที่อยู่ภายในกล่อง

การตรวจจับข้ามผ่านวัตถุของ คาปาซิทีฟเซนเซอร์

รูป การตรวจจับข้ามผ่านวัตถุของ คาปาซิทีฟเซนเซอร์

ระยะการตรวจจับของคาปาซิทีฟเซนเซอร์จะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างเซนเซอร์กับวัตถุ และชนิดของวัตถุที่ทำการตรวจจับ โดยวัตถุที่มีค่าไดอิเล็กตริก (k) สูงจะถูกตรวจจับได้ดีกว่าวัตถุที่มีค่าไดอิเล็กตริกต่ำ ในกรณีที่วัตถุเป้าหมายเป็นโลหะ ระยะตรวจจับของคาปาซิทีฟเซนเซอร์จะมีระยะเท่ากันทั้งหมด

ค่าไดอิเล็กตริก (k) ที่แตกต่างกันของวัตถุแต่ละแบบ

ค่าไดอิเล็กตริก (k) ที่แตกต่างกันของวัตถุแต่ละแบบ

ค่าไดอิเล็กตริกของวัตถุแต่ละชนิดนั้นจะเป็นตัวบ่งบอกว่า เซนเซอร์จะสามารถทำการตรวจสอบวัตถุนั้นๆได้หรือไม่ เมื่อวัตถุนั้นอยู่ด้านในอีกวัตถุนึง กล่าวคือถ้าค่าไดอิเล็กตริกของวัตถุที่อยู่ด้านในตัววัตถุที่ขวางกั้นตัวเซนเซอร์มีค่าน้อยกว่าค่าไดอิเล็กตริกของวัตถุที่ขวางกั้น เซนเซอร์จะไม่สามารถตรวจจับวัตถุที่อยู่ด้านในนั้นได้ ดังตัวอย่าง

รูป ที่แสดงว่าเซนเซอร์สามารถตรวจจับวัตถุที่อยู่ด้านในได้หรือไม่

รูป ที่แสดงว่าเซนเซอร์สามารถตรวจจับวัตถุที่อยู่ด้านในได้หรือไม

จากภาพจะเห็นได้ว่าตัวเซนเซอร์จะไม่สามารถตรวจจับแป้งที่มีค่าไดอิเล็กตริก 1.5 ซึ่งน้อยกว่าค่าไดอิเล็กตริกของแก้วซึ่งมีค่าไดอิเล็กตริก 3.7 ทำให้เซนเซอร์ไม่สามารถตรวจจับแป้งที่อยู่ด้านในได้ แต่เซนเซอร์สามารถตรวจจับแอลกอฮอล์ ซึ่งมีค่าไดอิเล็กตริก 25.8 ซึ่งมากกว่าค่าไดอิเล็กตริกของแก้วได้อย่างแม่นยำ

ศูนย์รวมเครื่องมือวัดและควบคุมแบบอัตโนมัติ ทางด้านอุตสาหกรรม ทุกชนิด

" จากประสบการณ์ที่ยาวนาน ในวงการขายการนำเข้าเครื่องมือวัด และควบคุมแบบอัตโนมัติ ทางด้านอุตสาหกรรม ด้วยทีมงานเชี่ยวชาญ พร้อมให้คำปรึกษาบริการก่อนและหลังการขาย คุณภาพดี มีมาตรฐาน "

บริษัท สุพรีมไลนส์ จำกัด จำหน่ายอุปกรณ์อุตสาหกรรมเครื่องมือวัด-เครื่องควบคุมแบบอัตโนมัติ อาทิเช่น เครื่องควบคุมอุณหภูมิและความชื้น, หัววัดอุณหภูมิ, เครื่องนับจำนวน, เครื่องตั้งเวลา, เครื่องทอสอบความเป็นฉนวน, เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า, แคลมป์มิเตอร์, มัลติมิเตอร์, มิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์, ฮีตเตอร์, เทอร์โมคัปเปิล, เซนเซอร์ตรวจจับแบบต่างๆ เป็นต้น และยังมี เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์, เครื่องซีลสูญญากาศขนาดเล็ก Fresh World

Contact us || บริษัท สุพรีมไลนส์ จำกัด

หมวดหมู่สินค้า / Tags Products

Contact us

โทร : 0-2722-2233
แฟกซ์ : 0-2722-2211
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Visit us

80, 82 ถนนพัฒนาการ แขวงประเวศ เขตประเวศ กรุงเทพฯ 10250 Thailand
www.supremelines.co.th

Office hours

Mon - Fri 8.30 17.30
Sat 8.30 12.00
www.facebook.com/supremelines

ติดต่อเรา Supremelines  ติดต่อสอบถาม Supremelines  สมัครงานกับเรา Supremelines