Kapasitif Temassız Algılayıcılar

Kapasitif Temassız Algılayıcılar
Burada fiziksel büyüklüklerin elektriksel sinyale çevrilmesinde kapasite değişiminden
yararlanılır. Bu kapasite değişimi iki yolla yapılmaktadır.
Bir plaka sabit ve diğeri hareketli olmak üzere, plakalar arası mesafe (d) değiştirilmek
suretiyle kapasite değişimi sağlanabilir (Elektronik kapasitif teraziler buna bir örnek olarak
verilebilir).
Algılanacak nesne dielektrik elemanını (bilindiği gibi; her maddenin bir dielektrik
katsayısı vardır —> ε r) oluşturacak şekilde kapasite değişimi sağlanabilir. Kapasitif
yaklaşım algılayıcılardaki fonksiyon buna dayanmaktadır.
Kapasitif algılayıcının aktif elemanı bir algılayıcı elektrodu ve bir de silindirik
elektrottan oluşur. Bu iki elektrot, birlikte bir kondansatörü oluştururlar.
Algılanacak nesne algılayıcıya yaklaştığında, bu nesnenin dielektrik katsayısı oranında
kondansatörün kapasitesi artar. Bir RC-Osilatörü ancak kapasitenin belli bir değere
yükselmesiyle çalışmaya başlayacak şekilde akort edilmiştir ve osilasyona başlar. Osilatörün
çalışması bir komparator tarafından değerlendirilerek çıkış katına sinyal gönderilir. Çıkış
katında anahtarlama işlemi yapılarak, algılayıcı çıkış sinyali elde edilir.
Algılayıcının önünde herhangi bir nesne olmadığı sürece kondansatörün kapasitesi çok
küçük olup osilatörü çalışmaya başlatamaz ve böylece çıkış sinyali alınmaz.
Avantajları
Ø Yüksek doğrusallığa sahiptir.
Ø Yüksek hassasiyete sahiptir.
Ø Manyetik serpinti alanlardan etkilenmez.
Ø Elektriksel serpinti alanlardan Faraday kafesi (yalıtım) ile korunabilir.
Dezavantajları
Kapasite değişimleri çok küçüktür (pf seviyesinde). Bu nedenle FET ve OPAMP ile
yapılan hassas özel yükseltici devrelere gerek vardır.
Kullanım Yerleri
Kapasitif yaklaşım algılayıcıları hem iletken olmayan (plastik, tahta, cam, porselen
vb.) hem de iletken olan (metaller) nesneleri algılamak için sanayide kullanılırlar.

Leave a Reply