任務四 電容式接近開關

項目五

物位檢測項目五

物位檢測項目描述：在工業(yè)流程中，溫度、壓力、流量之外，物位是不可或缺的，所以物位號稱熱工四大參數之一。在工業(yè)生產、科學研究等各個領域中，常要對某可動部分進行檢測定位，或判斷是否有工件存在。這時就需要我們的物位傳感器。任務4電容式接近開關知識目標：1.掌握電容式接近開關的工作原理；2.理解電容式接近開關的結構和特點；3.了解電容式接近開關的實際應用。能力目標：1.學會電容式接近開關的外部接線方法；2.學會識別電容式接近開關。素質目標：1.培養(yǎng)學生獨立思考和全面分析問題的能力2.提升學生舉一反三的能力任務4電容式接近開關【任務引入】高節(jié)奏、高效率，是當代生活的一大特點。汽車已不再是奢侈品，它被越來越多的家庭所擁有,在汽車儀表盤上指示油箱液位的指針會隨著油料的多少而轉動，那么汽車油箱液位是如何工作的呢？帶著這個疑問，今天我們就來學習一種接近開關——電容式接近開關，如圖所示。任務4電容式接近開關一、認識電容式傳感器1．電容式傳感器

電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種裝置，它本身就是一種可變電容器。由于這種傳感器具有結構簡單，體積小，動態(tài)響應好，靈敏度高，分辨率高，能實現(xiàn)非接觸測量等特點，因而被廣泛應用于位移、加速度、振動、壓力、壓差、液位、等分含量等檢測領域。任務4電容式接近開關2.電容式傳感器的工作原理

由絕緣介質分開的兩個平行金屬板組成的平板電容器,如圖5-4-2所示。如果不考慮邊緣效應,其電容量為ε為電容極板間介質的介電常數,ε=ε0·εr,其中ε0為真空介電常數,εr為極板間介質相對介電常數;A為兩平行板所覆蓋的面積；d為兩平行板之間的距離。當被測參數變化使得上式中的A，d或ε發(fā)生變化時,電容量C也隨之變化。如果保持其中兩個參數不變,而僅改變其中一個參數,就可把該參數的變化轉換為電容量的變化,通過測量電路就可轉換為電量輸出。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質變化型三類。電容式接近開關就是利用電容式傳感器原理設計的。任務4電容式接近開關【任務引入】高節(jié)奏、高效率，是當代生活的一大特點。汽車已不再是奢侈品，它被越來越多的家庭所擁有,在汽車儀表盤上指示油箱液位的指針會隨著油料的多少而轉動，那么汽車油箱液位是如何工作的呢？帶著這個疑問，今天我們就來學習一種接近開關——電容式接近開關，如圖所示。任務4電容式接近開關二、電容式接近開關的工作原理及結構1．電容式接近開關的工作原理電容式接近開關是一個以電極為檢測端的靜電電容式傳感器，它由高頻震蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路等部分組成，如圖5-4-3所示。任務4電容式接近開關2．電容式接近開關的結構電容式接近開關的形狀及結構隨用途的不同而各異。如圖5-4-4所示時應用較多的圓柱形電容式接近開關的結構圖，它主要由檢測電極、檢測電路、引線及外殼等組成。檢測電極設置在傳感器的最強端，檢測電路裝在外殼內并由樹脂灌封。在傳感器的內部還裝由靈敏度調節(jié)器。使用者可依據不同環(huán)境和需要進行調節(jié)。任務4電容式接近開關三、電容式接近開關的應用

電容式接近開關不僅能檢測金屬，而且也能對非金屬物質如塑料、玻璃、水、油等物質進行相應的檢測。在檢測非金屬物體時，相應的檢測距離因受檢測體的導電率、介電常數、體積吸水率等參數影響、相應的檢測距離有所不同，對接地的金屬導體有最大的檢測距離。在實際應用中，主要用電容式接近開關檢測非金屬物質。任務4電容式接近開關【案例分析】電容式接近開關的實際應用齒輪轉速的測量。在齒輪狀物如齒輪旁邊安裝一個電容式接近開關，如圖所示。當轉軸轉動時，電容式接近開關周期地檢測到齒輪的齒端端面，就能輸出周期性的