使用電容技術(shù)和渦流技術(shù)的非接觸式傳感器在各種應用中各自代表了優(yōu)點和缺點的獨特組合。比較這兩種技術(shù)的優(yōu)勢將幫助您為您的應用選擇最佳技術(shù)。下面講解的是這兩種傳感器之間的不同檢測技術(shù)的性能結(jié)構(gòu)的區(qū)別:
一、傳感器的結(jié)構(gòu)
首先需要了解的是電容式傳感器和渦流傳感器之間的區(qū)別,我們必須首先查看它們的結(jié)構(gòu)。電容式探頭的中心是檢測元件。這塊不銹鋼會產(chǎn)生電場,該電場用于檢測到目標的距離。保護環(huán)和檢測元件被絕緣層隔開,并且保護環(huán)也由不銹鋼制成。保護環(huán)圍繞檢測元件并將電場聚焦在目標上。一些電子組件連接到檢測元件和保護環(huán)。所有這些內(nèi)部組件都被絕緣層包圍,并封裝在不銹鋼外殼中。外殼連接到電纜的接地屏蔽層。
電渦流探頭的主要功能部分是感應線圈。這是探頭末端附近的線圈。交流電通過線圈以產(chǎn)生交變磁場。該磁場用于檢測到目標的距離。線圈用塑料和環(huán)氧樹脂密封并安裝在不銹鋼外殼中。因為渦流傳感器的磁場不像電容傳感器那樣容易聚焦。在渦流傳感器的探頭上,覆蓋有環(huán)氧樹脂的線圈從鋼制外殼中伸出,以允許整個感應磁場與目標接合。
二、傳感器光斑尺寸,目標尺寸和測量范圍
非接觸式傳感器探頭的感測區(qū)域在一定區(qū)域內(nèi)與目標接合。該區(qū)域的尺寸稱為光斑尺寸。目標必須大于光點尺寸,否則需要特殊校準。光斑尺寸始終與探頭直徑成正比。對于電容式傳感器和渦流傳感器,探頭直徑和光斑尺寸之間的比率存在顯著差異。這些不同的光斑尺寸將導致不同的最小目標尺寸要求。
電容傳感器使用電場進行檢測。電場通過保護環(huán)聚焦在探頭上,這導致光點尺寸比檢測元件的直徑大30%。檢測范圍與檢測元件直徑的典型比率為1:8。這意味著對于每個量程單位,檢測元件的直徑必須大八倍。例如,一個500m的檢測范圍需要一個4000m(4mm)的檢測元件直徑。該比率用于典型的校準。高分辨率和擴展范圍的校準將改變該比率。
渦流傳感器使用的磁場完全圍繞探頭的末端。這將產(chǎn)生較大的感應場,從而導致光斑尺寸約為探頭感應線圈直徑的三倍。對于渦流傳感器,檢測范圍與感應線圈直徑的比率為1:3。這意味著對于每個量程單位,線圈直徑必須大三倍。在這種情況下,對于500m的相同檢測范圍,只需要一個直徑為1500m(1.5mm)的渦流傳感器探頭即可。選擇檢查技術(shù)時,請考慮目標尺寸。較小的目標可能需要電容傳感器。如果目標尺寸必須小于傳感器的光斑尺寸,則特殊的校準可能能夠補償固有的測量誤差。