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KB0025傳感器/IFM易福門(mén)電容式傳感器

　　電容式傳感器與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優(yōu)點(diǎn):

　　(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個(gè)10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的 測(cè)量問(wèn)題，例如測(cè)量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏,分辨力非常高，能 感受0.001μm甚至更小的位移。

　　(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料， 又因本身發(fā)熱極小，對(duì)穩(wěn)定性影響甚微。

　　(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng) 磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。

　　(4)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。由于極板間的靜電引力很小，可動(dòng)部分做得很小很薄，因此其固有頻率很 高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量，如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。

　　(5)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)。例如非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工作表面粗糙 等對(duì)測(cè)量的影響。(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。

　　(2)寄生電容影響大。

　　電容式傳感器的初始電容量很小,而傳感器的引線電纜電容(lm~2m導(dǎo)線可達(dá)800 pF)、測(cè) 量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周?chē)鷮?dǎo)體構(gòu)成的電容等"寄生電容"卻較大，這一方面降 低了傳感器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的，將使傳感器工作不穩(wěn) 定，影響測(cè)量精度，其變化量甚至超過(guò)被測(cè)量引起的電容變化量，致使傳感器無(wú)法工作。因此對(duì) 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。

　　為減小電纜分布電容影響，可將電子線 路的前級(jí)裝在離傳感器敏感部分很近的地 方，或采用所謂"雙層屏蔽等電位傳輸技術(shù)"，

　　又稱(chēng)"驅(qū)動(dòng)電纜"技術(shù)。這種方法的基本思路 是:連接電纜采用內(nèi)外雙層屏蔽，使內(nèi)屏蔽層 與被屏蔽的導(dǎo)線電位相同，因而兩者之間沒(méi) 有容性電流存在，這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間 的電纜電容不起作用，外屏蔽仍被接地而對(duì) 外界電場(chǎng)起屏蔽作用，其原理如圖5 - 15所 示。外屏蔽接地后，對(duì)地之間電容將成為1:1放大器的負(fù)載，它也與電容式傳感器的電 容無(wú)關(guān)。這樣無(wú)論電纜形狀和位置如何變化，都不會(huì)對(duì)傳感器的工作產(chǎn)生影響。

　　驅(qū)動(dòng)電纜原理圖

　　驅(qū)動(dòng)電纜原理圖

　　實(shí)驗(yàn)證明:采用驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù),即使電容式傳感器電容較小，在傳輸電纜長(zhǎng)達(dá)10 m時(shí)，傳感 器仍能很好地工作。

　　兩點(diǎn)注意:

　　工作頻率等于或接近諧振頻率時(shí)，諧振頻率破壞了電容的正常作用。因此，工作頻率應(yīng)該先擇低于諧振頻率。

　　電容式傳感器的有效電容除與位移有關(guān)外，還與角頻率有關(guān)。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須與標(biāo)定的條件(ω)相同。

德國(guó) IFM 易福門(mén) K系列電容式傳感器型號(hào)
K95000 KD0024 KL0018 KD5044 KI0040
K95001 KD500A KN0001 KF5001 KI0041
K95011 KD5018 KN0003 KF5002 KI0042
KB0025 KD5019 KN0004 KG0008 KI0044
KB0026 KD5022 KN0005 KG0009 KI0048
KB0029 KD5023 KN0006 KG0010 KI0051
KB0040 KD5024 KN5100 KG0012 KI0052
KB0041 KI5031 KN5101 KG0013 KI0053
KB0045 KI5037 KN5102 KG0014 KI0202
KB0046 KI5038 KN5103 KG0015 KI0203
KB0203 KI5052 KN5104 KG5025 KI0205
KB0204 KI5057 KN5105 KG5028 KI0206
KB5001 KI5060 KN5106 KG5034 KI0207
KB5002 KI5065 KN5107 KG5040 KI3507
KB5003 KI5071 KN5108 KG5041 KI3511
KB5004 KI5081 KN5111 KG5042 KI3513
KB5008 KI5082 KN5113 KG5043 KI3514
KB5014 KI5083 KN5114 KG5044 KI5001
KB5051 KI5084 KN5115 KG5045 KI5002
KB5060 KI5085 KN5118 KG5046 KI5003
KB5062 KI5086 KN5119 KG5047 KI5006
KB5068 KI5087 KN5120 KG5051 KI5015
KB5078 KI5206 KN5121 KG5052 KI5019
KB5091 KI5207 KN5122 KG5053 KI501A
KB5092 KI5208 KN5123 KG5054 KI5023
KB5096 KI5209 KN5124 KG5055 KI5024
KB5097 KI5210 KN5126 KG5057 KI5030
KB5098 KI5212 KN5127 KG5058 KX5002
KB5203 KI5213 KN5128 KG5059 KX5004

IFM電容式傳感器
塑料外殼 ? 34 mm
電纜
增強(qiáng)的抗電磁干擾度
感應(yīng)距離 20 mm; 可設(shè)定3...20 mm; [nf] 非齊平安裝
電氣數(shù)據(jù)
電氣設(shè)計(jì)		AC/DC
工作電壓 [V]		20...250 AC/DC
防護(hù)等級(jí)		II
反相保護(hù)		否
輸出
輸出功能		常開(kāi)
電壓降 [V]		< 10 AC / < 8 DC
zui小的負(fù)載電流 [mA]		5
漏電流 [mA]		< 2.5 （250 V AC） / < 1.7 （110 V AC） / < 1.5 （24 V DC）
電流負(fù)載
- 負(fù)載電流（持續(xù)的） [mA]		250 （...50 °C） / 200 （...70 °C）
- 負(fù)載電流 （zui大值） [mA]		?: 1.5 A （20 ms / 0.5 Hz）
短路保護(hù)		否
過(guò)載保護(hù)		否
開(kāi)關(guān)頻率 [Hz]		25 AC / 40 DC
監(jiān)控范圍
感應(yīng)距離 [mm]		20, 可設(shè)定3...20 mm
實(shí)際感應(yīng)距離 （Sr） [mm]		20 ± 10 %
工作距離 [mm]		0...16.2
精度/偏差
修正系數(shù)		水=1 / 玻璃約0.4 / 陶瓷約0.2 / PVC約0.2
遲滯 [Sr的百分比]		1...15
開(kāi)關(guān)點(diǎn)偏移 [Sr的百分比]		-15...15
環(huán)境條件
環(huán)境溫度 [°C]		-25...70
外殼防護(hù)等級(jí)		IP 65
認(rèn)證/測(cè)試
EMC電磁兼容		IEC 60947-5-2: 1997 + A1: 1999 + A2: 2003
MTTF [年]		302
機(jī)械技術(shù)數(shù)據(jù)
安裝		非齊平安裝
外殼材料		PBT
重量 [kg]		0.25
顯示器/操作件
開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示 LED		黃色
電氣連接
接口		PVC電纜 / 2 m; 2 x 0.5 mm2