Otomasyon sistemlerinde kullanım alanlarına göre bir çok sensör bulunmaktadır. Bu sensörlerden bir tanesi olan kapasitif sensörler, çevre şartlarından en az etkilenerek ve malzeme ayrımı yapmadan iletken ve iletken olmayan malzemelerin konumunu ve mesafesini algılamak için kullanılan endüstriyel sensörler dir. Bir diğer adı ise yaklaşım (proximity)sensörleri olarakta piyasada adlandırılmaktadır.
Kapasitif sensörler ölçüm yapabilmek için kapasitans ( kondansatör ) özelliğini kullanarak çalışmaktadır. Kapasitans; aralarında yalıtkan bulunan iki iletkene gerilim uygulandığında bu iletken plakaların yüzeyinde (+) ve (-) olarak ters yükler birikerek manyetik alan oluşturur.
Kapasitif alan içine giren nesneler bulunduğu konum sayesinde manyetik alanın değişmesine sebeb olur ve sensör algılamasını yaparak çıkış sinyali üretir. Kapasitans plakalar arası mesafe ile ters orantıdadır. Daha yakın ve büyük nesneler daha küçük akıma sebeb olur. Küçük ve daha uzak nesnelerde ise akım daha büyük olur. Sensörün algılama mesafesi algılama yapılacak olan nesnenin büyüklüğüne ve malzeme türüne göre de değişmektedir. Kapasitif sensörlerin algılama mesafeleri genellikle 2,5cm’in altındadır.
Kapastif sensörlerin cinsine göre algılama mesa algılama mesafeleri:
Demir: 1,0 cm seramik: 0,75cm cam: 0,6 cm plastik:0,45
Kapastif sensör bağlantıları:
Kapasitif sensörler 24 VDC besleme ile çalışmaktadır; ve 3 adet bağlantı kablosu bulunmaktadır. Bu kabloların 2 tanesi besleme ( kahve rengi ve mavi ) ve 1 tanesi ise sensörün algılama sonrasında çıkış veren ( siyah )sinyal kablosudur. Kapasitif sönlerin bağlantısı sensörümüzün yapısına göre bağlantı şekli değişmektedir.
Örneğin: elimizde bulunan sensör PNP yapıda ise yukarıda bahsettiğimiz çıkış sinyal kablosunun çıkışından alacağımız voltaj gerilimi ( + ) empedansında olmaktadır. Eğer NPN bir sensör ise bu defa çıkış sinyalimiz ( – ) empedansta olmaktadır. Burada sensörümüzü neye göre göre seçmeliyiz?
Sensör çıkışında kullanacağımız malzemenin hangi ucundan besleme yapacağımızdır. Eğer kullanılcak olan malzememizi (+) gerilim ile besleyecek olursak burada seçeceğimiz sensör yapısı PNP olması gerekmektedir.
Kapastif sensörü kullanım alanları:
Pozisyon ölçüm / algılama
Dinamik hareket
Kalınlık ölçümü
Dokunmatik algılama
Sıvı seviyesi (dolum) algılama
Hassas ölçüm
Kirli ve nemli ortamlar
Araç / Personel algılama
Kapastif sensör çeşitleri:
