سنسور خازنی آتونیکس

سنسور خازنی به دلیل کاربرد متنوع و نقش مهمی که در سازوکارهای متفاوت به ویژه در فرآیندهای اتوماسیون یا خودکارسازی صنعتی مختلف ایفا می‌کند، از مهم‌ترین تجهیزات در مهندسی برق به شمار می‌آید. این تجهیزات در ابعاد و اشکال مختلف به‌عنوان حسگر و سنجشگر مجاورتی استفاده می‌شود و توانایی تشخیص طیف متنوعی از مواد رسانا یا هر ماده دیگری که ثابت دی الکتریک متفاوتی نسبت به هوا دارد، مانند کاغذ، مواد مختلف به‌صورت مایعات، پودر و… ارائه می‌دهد. از سنسور خازنی معمولاً در کنار دیگر انواع سنسورهای مجاورتی یعنی سنسورهای القایی و سنسورهای مغناطیسی یاد می‌شود اما چه از لحاظ کاربرد و چه از لحاظ قیمت تفاوت‌های زیادی با این تجهیزات دارد. قیمت سنسور خازنی در سری‌ها و انواع مختلف با توجه به معیارهایی مانند قطر سنسور، ولتاژ تغذیه، دمای کاری و… تعیین می‌شود. کارشناسان اتوماسیون راد آماده ارایه مشاوره فنی جهت انتخاب مناسب ترین سنسور خازنی با توجه به نیاز شما هستند.

در دنیای تجهیزات اتوماسیون، یکی از برندهای مطرحی که تولیدات کاربردی و متنوعی در این دسته از محصولات به بازار ارائه داده است، برند کره‌ای آتونیکس است. این تولیدکننده خوش نام، انواع سنسور خازنی آتونیکس را در قالب سری CR به بازار ارائه می‌دهد. این محصولات به دلیل کیفیت بالایی که دارند مورد توجه کاربران مختلف خصوصاً در صنایع بسته‌بندی قرار دارد. علاوه بر کیفیت، قیمت سنسور خازنی آتونیکس هم نسبت به محصولات مشابه اروپایی و آسیایی از جمله کاکن و کوینو مناسب‌تر است و به همین علت کاربران را در مورد انتخاب یکی از بهترین گزینه‌ها دچار سردرگمی نمی‌کند.

سنسور خازنی چیست؟

سنسور خازنی (Capacitive sensor) یا حسگر خازنی یکی از اصلی‌ترین تجهیزات در گروه محصولات سنسورهای مجاورتی یا غیر تماسی (proximity sensors) است و به همین دلیل با نام سنسور مجاورتی یا غیر تماسی خازنی هم شناخته می‌شود. دیگر انواع عمده این سنسورهای مجاورتی، سنسورهای القایی (Inductive sensors) و سنسورهای مغناطیسی (Magnetic sensors) هستند که هر کدام کاربردهای متفاوتی با انواع سنسور خازنی دارند. اصلی‌ترین تفاوت این نوع حسگر با سایر حسگرهای مجاورتی و غیر تماسی و خصوصاً انواع مختلف سنسور القایی، در قابلیت سنسور خازنی برای شناسایی طیف گسترده‌تر مواد خلاصه می‌شود؛ قابلیتی که سنسور القایی غالباً فقط در مورد جامدات و رساناها و مواد فلزی ارائه می‌دهد. این قابلیت کاربردی گاهی اوقات بر روی قیمت سنسور خازنی آتونیکس یا سایر برندها تأثیر می‌گذارد و در عوض امکانات کاربردی آن دسته از فرآیندهای صنعتی را که به مواد غیر فلزی و رسانای الکتریکی سر و کار دارند، گسترده می‌کند. به‌این‌ترتیب سنسور خازنی را می‌توان وسیله‌ای الکترونیکی تعریف کرد که می‌تواند اهداف جامد یا مایع را بدون تماس فیزیکی و بدون پیش‌نیاز رسانای الکتریکی بودن شناسایی کند. این نوع تجهیزات برای شناسایی این طیف گسترده از اهداف، از طریق تشکیل یک میدان الکتریکی عمل می‌کنند، به این صورت که هدفی که قادر باشد این میدان الکتریکی را مختل کند، توسط سنسور خازنی شناسایی می‌شود و اطلاعات آن در اختیار مراکز داده در نظر گرفته شده در سازوکارهای مختلف اتوماسیون صنعتی قرار می‌گیرد.

معرفی اجمالی سنسور خازنی آتونیکس

انواع مختلف سنسور خازنی طراحی و تولید شده توسط برند آتونیکس، از نوع سنسورهای خازنی استوانه‌ای یا سیلندری هستند. این محصولات با عنوان دقیق‌تر حسگرها یا سنسورهای مجاورتی خازنی استوانه‌ای سری CR روانه بازار شده و مدل‌های مختلفی دارد. قیمت سنسور خازنی آتونیکس هم با توجه به مدل‌های مختلف آن متفاوت است. یک روش کلی برای تشخیص قیمت سنسور خازنی در انواع مختلف، اندازه قطر سیلندر یا استوانه آن‌ها است که به‌طور مستقیم با مقوله فاصله تشخیص سنسورها مرتبط است. به‌طورکلی هرچه قطر سنسور خازنی بیشتر باشد، فاصله تشخیص آن هم بیشتر می‌شود و در سازوکارهایی که به فاصله تشخیص وابسته است، با توجه به این موضوع خریداری شده و در سیستم‌ها نصب و راه‌اندازی می‌شود. اتوماسیون راد نماینده رسمی فروش سنسورهای خازنی آتونیکس می باشد.

انواع سنسور خازنی آتونیکس سری CR در قطرهای ۱۸ میلی‌متری (مثلاً CR18-8AO یا مدل CR18-8AC) و ۳۰ میلی‌متری (مثلاً CR30-15AO یا مدل CR30-15AC) تولید شده و معیارها و متغیری‌های متفاوتی از جمله ولتاژ تغذیه، دما و رطوبت کاربری، وضعیت خروجی و… ارائه می‌دهند.

ویژگی‌های اصلی حسگر خازنی آتونیکس

علاوه بر مناسب بودن قیمت سنسور خازنی آتونیکس، ویژگی‌های کیفی و کاربردی این تجهیزات هم مورد توجه سازوکارهای مختلف اتوماسیون صنعتی است. محصولات این برند برای عموم کاربری‌های صنعتی به منظور تشخیص موقعیت و تشخیص سطح مناسب است. انواع سنسور خازنی این برند شناخته شده قابلیت نصب و راه‌اندازی، تنظیم و پیکربندی آسان را به کاربران ارائه می‌دهد و در اکثر محیط‌ها با درجه دمایی و رطوبتی مختلف قابل استفاده می باشد. با توجه به این توضیحات مهم‌ترین ویژگی‌های این گروه از محصولات آتونیکس را می‌توان به ترتیب زیر عنوان کرد:

• تشخیص مواد مختلف از جمله فلزات، سنگ، پلاستیک، آب و مواد پودری مانند شوینده‌ها
• تنظیم کننده حساسیت داخلی برای پیکربندی راحت
• مجهز به نشانگر عملکرد (LED قرمز)
• مناسب ترین جهت تشخیص سطح و کنترل موقعیت

اساس عملکرد سنسور خازنی آتونیکس

قسمت اصلی انواع سنسور خازنی، خازن یا انبارهٔ بار الکتریکی است که در سایر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی هم با همین عملکرد ذخیره مقدار مشخصی بار الکتریکی و انتشار مدار الکتریکی برای کاربردهای مختلف، استفاده فراوانی دارد.  تولیدکنندگان تجهیزات اتوماسیون و سنسورها نیز از این عملکرد برای تولید سنسور خازنی استفاده می کنند. این تجهیزات به‌طورکلی قادر به تشخیص هر ماده‌ای با دی الکتریک متفاوت از هوا هستند و به جای تشکیل میدان الکترومغناطیسی (به روش انواع سنسور القایی) میدان الکترواستاتیکی تشکیل می‌دهند. الکترواستاتیک یا الکتریسیته ساکن امکان تشخیص موادی غیر از فلزات رسانا را برای این نوع از سنسورهای مجاورتی فراهم می‌کند و در محصولات آتونیکس هم به همین ترتیب عمل می‌شود.

حسگرهای خازنی ثابت دی الکتریک یک جسم را به سادگی تشخیص می‌دهند. بنابراین، این امر تشخیص مواد در ظروف غیرفلزی را امکان پذیر می‌کند چون ثابت دی الکتریک مایع در مقایسه با ظرف بسیار بالاتر است. از این قابلیت سنسور خازنی آتونیکس و یا سایر سنسورهای خازنی ساخت برندهای دیگر برای تشخیص مایع استفاده می‌شود که البته عملکرد بهتر آن‌ها وابستگی زیادی به شرایط دما و رطوبت دارد. با توجه به زیاد شدن محصولات تقلبی آتونیکس بهتر است سنسورهای خازنی این برند را از فروشگاه های معتبر خریداری نمایید، اتوماسیون راد نماینده رسمی فروش تجهیزات آتونیکس اصالت محصولات خود را تضمین می کند.

تشریح عملکرد سنسور خازنی

هر کدام از انواع سنسور خازنی مانند یک خازن معمولی کار می‌کنند. در این سنسورها یک صفحه فلزی به‌صورت الکتریکی به یک مدار نوسان ساز یا اسیلاتور متصل می‌شود و هدف شناسایی شده می‌تواند به‌عنوان صفحه بعدی خازن عمل کرده و داده تولید کند. به‌این‌ترتیب عملکرد سنسور خازنی به‌عنوان یکی از انواع حسگرهای مجاورتی تعریف می‌شود.

مدار نوسان ساز در این تجهیزات قادر است که از طریق دو الکترود فلزی به تولید فرکانس‌های بالا بپردازد. در نحوه عملکرد این حسگرها اصولاً وقتی‌که یک جسم به سطح سنسور نزدیک می‌شود، به سمت مدار الکترواستاتیکی منتشر شده توسط الکترودها حرکت می‌کند و در نتیجه این فرآیند، ظرفیت اسیلاتور تغییر پیدا می‌کند. به دنبال این فرآیند، مدار نوسان ساز شروع به نوسان می‌کند و پس از رسیدن به دامنه مشخص، وضعیت خروجی سنسور را تغییر می‌دهد. هنگامی که هدف از حسگر خازنی دور شد، دامنه نوسانگر کاهش می‌یابد و حسگر خازنی هم به موقعیت اصلی خود باز می‌گردد.

قابلیت‌های سنسور خازنی

سنسور خازنی تجهیزی است که برای سنجش خازنی استفاده می‌شود. این نوع عملیات سنجش معمولاً بر اساس اصل جفت خازنی صورت می‌گیرد. سنسور خازنی به سادگی می‌تواند چیزهای مختلفی مانند حرکت، ترکیب شیمیایی، جابه‌جایی و میدان الکتریکی را شناسایی و اندازه‌گیری کند و به‌طور غیرمستقیم بسیاری از متغیرهای دیگر را نیز که می‌تواند با استفاده از ثابت دی الکتریک تشخص دهد به وسیله همین ویژگی میتواند حضور یا عدم حضور اجسام و مواد را به ما اطلاع دهد.

با توجه به قابلیت‌های تعریف شده برای سنسور خازنی، از آن در فرآیندهای اتوماسیون مشخصی استفاده می‌شود که همگی در اصل ثابت دی الکتریک متفاوت با هوا اشتراک دارند.

فاصله تشخیص سنسور خازنی

ارائه فاصله تشخیص یا بُرد از معیارهای عملکردی مهم در هر نوع سنسور تشخیص مجاورتی است. در میان انواع مختلف سنسور مجاورتی، سنسورهای خازنی با ارائه برد کوتاه (عموماً زیر یکی سانتی‌متر) شناخته می‌شوند، اما این مسئله عدم کارایی با محدودیت کارایی آن‌ها را نشان نمی‌دهد، بلکه به تخصصی بودن عملکرد آن‌ها و لزوم استفاده سنسور خازنی در کاربردهای خاص اشاره دارد. این مسئله علاوه بر کاربرد، بر روی تعیین قیمت سنسور خازنی هم تأثیرگذار است. محصولات با فاصله تشخیص کم‌تر قاعدتاً قیمت‌ کم‌تری هم دارند، اما عملکرد آن‌ها لزوماً پایین‌تر از سنسورهای خازنی با قطر و فاصله تشخیص بالاتر قلمداد نمی‌شود.

نوع کاربری سنسور خازنی

به‌طورمعمول انتخاب سنسور خازنی با توجه به کاربرد آن انجام می‌شود، اما جدا از تطابق این تجهیزات با کاربری‌های مختلف، نوع کاربری هم در عملکرد این تجهیزات مؤثر است. در مقایسه با سنسورهای القایی، انواع سنسور خازنی گاهی با دقت پایین‌تر شناخته می‌شوند. این مسئله اگرچه واقعیت دارد، اما در ارتباط با پایین بودن مکانیسم فعالیت این تجهیزات قرار نمی‌گیرد، بلکه این امکان خطا و تولید داده‌های اشتباه بیشتر برای کاربرد نادرست این سنسور در فضاهای نامناسب می باشد که عملکرد سنسور را پایین می آورد. در نتیجه نوع کاربری و وجود یا عدم وجود عوامل ایجاد کننده خطا هم به‌طور غیرمستقیم در نحوه عملکرد این تجهیزات تأثیرگذار است. برای مثال هنگام استفاده از حسگرها در فرآیند بسته‌بندی بطری‌های آب‌میوه یا هر نوع مایعات دیگری، برای تشخیص و شناسایی سطح مایعات، ایجاد موج در مخزن می‌تواند باعث ایجاد خطا در فرآیند تشخیص شود. خطایی که سنسور خازنی باعث آن نبوده و ظرفیت خطای خود ماده برای گزارش سطح غیردقیق، در حقیقت کاربری مورد استفاده سنسور خازنی، موجب رخ دادن آن شده است.

کاربرد سنسور خازنی آتونیکس

انواع حسگر یا سنسور خازنی در تعداد زیادی از فرآیندهای اتوماسیون صنعتی برای تشخیص اجسام غیرفلزی در دسترس است. برند آتونیکس هم از تولیدکنندگان مطرح این تجهیزات محسوب می‌شود. اندازه و ابعاد کوچک‌، مکانیسم و سازوکار ساده‌ و البته قیمت ارزان‌ از مهم‌ترین دلایلی است که باعث افزایش کاربرد سنسور خازنی در صنایع مختلف شده است.

کاربرد سنسور خازنی مینیاتوری

این نوع سنسور خازنی به‌صورت تخت یا استوانه‌ای موجود است و برای فشرده‌ترین مکان‌ها و استفاده در فضاهای تنگ و باریک ساخته شده‌ است. این حسگرها بیشتر برای نظارت و کنترل فرآیندهای ماشینی و آشکارسازهایی که برای شمارش استفاده می‌شوند مورد استفاده قرار می گیرند. برای ارائه بهترین تناسب در فضاهای مختلف، سری انواع سنسور خازنی مینیاتوری به یک تقویت کننده خارجی یا پتانسیومتر نیاز دارد، بنابراین تنظیمات حساسیت از طریق این تقویت کننده خارجی امکان‌پذیر می‌شود.

کاربرد سنسور خازنی استوانه‌ای

انواع سنسور خازنی استوانه‌ای یا ترانزیستوری که توسط برند آتونیکس تولید می‌شود، اندازه‌های بزرگ‌تری نسبت به سنسورهای مینیاتوری دارند. دسته بندی این تجهیزات عمدتاً شامل فاصله سنسور قابل تنظیم، محدوده قطر محفظه و گزینه‌های نصب فلاش و غیر فلاش است. این حسگرها امکان تشخیص سطح یا تشخیص مجاورت بدون تماس را به‌طور مستقیم در سراسر دیوار مخزن‌ها و ظرف بسته‌بندی ارائه می‌دهند.

کاربرد سنسور خازنی درجه حرارت بالا

از انواع سنسورهای خازنی مناسب دمای بالا در جایی که سر سنسور در معرض دماهای شدید قرار دارد، استفاده می‌شود. این حسگرها می‌توانند حتی در تماس مستقیم از طریق مواد و دماهای داغ برای تشخیص سطوح دمای مایعات و اجسام حجیم حتی در شدیدترین شرایط تحت دمای بالا هم کار کنند. قیمت سنسور خازنی در این نوع طبیعتاً بالاتر از سنسورهای خازنی مناسب برای دامنه دمایی نرمال (منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد و مثبت ۷۰ درجه سانتی‌گراد) است.

کاربرد سنسور خازنی آنالوگ

حسگر خازنی آنالوگ مانند سنسورهای خازنی معمولی عمل می‌کند، اما بر اساس نحوه استفاده و کاربرد آن، دارای مزایای مختلفی است. برای مثال این سنسورها برای انتخاب مواد، نظارت بر ضخامت و اختلاف غلظت مایعات در مقایسه با سنسورهای خازنی معمولی بسیار بهتر عمل می‌کنند.

تفاوت سنسور خازنی با سنسور القایی چیست؟

انواع سنسور خازنی با استفاده از میدان الکتریکی اجسام را تشخیص می‌دهند. حسگرهای القایی اجسام را با استفاده از میدان مغناطیسی تشخیص می‌دهند. به‌این‌ترتیب برای تشخیص یک جسم از طریق سنسور خازنی، جسم نیازی به رسانایی ندارد، درحالی‌که برای تشخیص یک جسم از طریق یک سنسور القایی، جسم باید رسانا باشد.

از سنسورهای خازنی برای تشخیص فلزات و مواد نارسانا استفاده می‌شود، درصورتی‌که از سنسور القایی فقط برای تشخیص اجسام فلزی استفاده می‌شود.

سنسورهای خازنی فرکانس سوئیچینگ کمتری نسبت به سنسورهای القایی دارند.

دقت کار و تشخیص سنسورهای خازنی به دلیل احتمال وجود عوامل تأثیرگذار در تشخیص، پایین‌تر از سنسورهای القایی است.

محدوده یا فاصله تشخیص سنسور خازنی از ۲ میلی‌متر تا نهایتاً ۵۰ میلی‌متر است اما فاصله تشخیص انواع سنسور القایی می‌تواند از 8/0 میلی‌متر تا ۱۰۰ میلی‌متر متغیر باشد.

قیمت سنسور خازنی با سنسور القایی به دلیل تفاوت‌های ساختاری و کاربردی قابل مقایسه نیست، اما با محدود کردن دایره این مقیاس در حد محصولات برند آتونیکس، می‌توان متوجه شد که قیمت سنسور خازنی آتونیکس بالاتر از سنسور القایی همین برند با قطر مشابه است.

عوامل تأثیرگذار در خرید و قیمت سنسور خازنی آتونیکس

خرید و تشخیص مناسب بودن یا مناسب نبودن قیمت سنسور خازنی آتونیکس به ‌طور کلی به عوامل مختلفی بستگی دارد و آشنایی با آن‌ها در مورد خرید و تشخیص قیمت سنسور خازنی سایر برندها هم مفید خواهد بود. این عوامل را می‌توان به شرح زیر مرور کرد:

قطر سنسور خازنی آتونیکس

انواع سنسور خازنی آتونیکس در دو قطر ۱۸ و ۳۰ میلی‌متر ارائه می‌شود. این اندازه قطر، برد یا فاصله تشخیص این سنسورها را مشخص می‌کند. فاصله تشخیص سنسور خازنی آتونیکس با قطر ۱۸ میلی‌متر، برابر با ۸ میلی‌متر، و فاصله تشخیص سنسور خازنی آتونیکس با قطر ۳۰ میلی‌متر این برند، برابر با ۱۵ میلی‌متر است.

ولتاژ ورودی سنسور خازنی آتونیکس

ولتاژهای ورودی این تجهیزات می‌تواند متفاوت باشد. ولتاژ ورودی AC دو سیم و ولتاژ ورودی DC سه سیم اصلی‌ترین ولتاژهای ورودی این دسته از سنسورها و محصول آتونیکس را تشکیل می‌دهد و توجه به آن در خرید و قیمت سنسور خازنی مؤثر است.

نوع خروجی سنسور خازنی آتونیکس

خروجی‌های NPN N. O، PNP N. O، N. O، N. C و… (نرمال باز، نرمال بسته، خروجی مثبت- نرمال باز، خروجی منفی-نرمال باز و…) مهم‌ترین خروجی‌های در نظر گرفته شده برای حسگرهای خازنی آتونیکس است که با توجه به کاربری مورد نظر، انتخاب می شوند.

سایر ویژگی‌های سنسور خازنی آتونیکس

برند تولید‌کننده و اعتبار آن، سایز بدنه استاندارد یا غیر استاندارد، نمایشگر LED، طول عمر و دوام فنی، محدوده دما و رطوبت کاری و سایر ویژگی‌هایی از این دست هم در خرید و تعیین قیمت سنسور خازنی و انواع آن از برندهای مختلف تأثیرگذار است و در نظر گرفتن آن‌ها از سوی خریداران حتماً به تطابق محصول خریداری شده با شرایط کار و حاصل شدن نتیجه بهتر کمک می‌کند.

جایگاه سنسور خازنی آتونیکس در بازار ایران

سنسور خازنی با توجه به کاربری بسیار متنوع و نقش مهم در پیکربندی انواع فرآیندهای خودکارسازی و اتوماسیون صنعتی، از محصولات پرفروش در بازارهای جهانی ازجمله ایران به شمار می‌آید. طبیعی است که برترین برندهای تولید کننده این محصولات همواره به دنبال ارتقاء جایگاه خود در بازار باشند اما تجربه و اعتبار تولیدی همیشه نقش مؤثر خودش را در فرآیندهای خرید اثبات می‌کند.

در ایران قطرها و انواع مختلف سنسور خازنی آتونیکس رقبایی از سایر برندها مانند کوینو، کاکن، اشنایدر و… دارد، اما این دسته از محصولات آتونیکس به دلیل قیمت مناسب و کیفیت بالا مطابق با استاندارهای جهانی، از محصولات قابل اعتماد کاربران شناخته می‌شود. این اعتماد جایگاه ثابتی را برای محصولات آتونیکس تعریف کرده است. مصرف کنندگان تجهیزات اتوماسیون صنعتی بعد از استفاده از این تجهیزات و بهره بردن از مزایای مختلف عملکردی و کیفیتی و مقایسه برتری‌های آن (خصوصاً از نظر قیمت سنسور خازنی آتونیکس) با محصولات سایر برندها، بعید است که به سراغ خرید و نصب و راه‌اندازی محصولات دیگر بروند، چراکه معمولاً خودکارسازی فرآیندها فرصت محدودی را در اختیار آزمون و خطای تجهیزات مختلف قرار می‌دهد و محصولات برند آتونیکس بدون هیچ نیازی به اغراق یا تحریف واقعیت‌ها در این مورد، در زمره محصولات با کیفیت قرار می‌گیرند.  به همین دلیل در طول این سال‌ها به انتخاب اول خیلی از کاربران فعال در ایران و مشتریان سایت اتوماسیون راد تبدیل شده‌اند.