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Baumer堡盟電容式接近傳感器CFAM 12N1600/S14 10119689深度解析
核心原理
電容式接近傳感器通過檢測(cè)目標(biāo)物體對(duì)電極間電場(chǎng)的擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)。
關(guān)鍵機(jī)制:
電場(chǎng)構(gòu)建:傳感器內(nèi)部振蕩電路在感應(yīng)電極與地之間生成高頻靜電場(chǎng)(頻率范圍1kHz至數(shù)MHz)。
電容擾動(dòng):目標(biāo)物體進(jìn)入電場(chǎng)后,其表面電荷分布改變電場(chǎng)結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電物體(如金屬)通過鏡像電荷效應(yīng)增強(qiáng)電場(chǎng)耦合,絕緣體(如塑料)則通過介電常數(shù)差異影響電容。
信號(hào)轉(zhuǎn)換:檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)電容變化,將其轉(zhuǎn)換為頻率偏移、幅度衰減或相位變化等電信號(hào),最終輸出開關(guān)量或模擬量。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
多材質(zhì)兼容性:可檢測(cè)金屬、塑料、液體、粉末等幾乎所有材質(zhì),突破電感式傳感器僅限金屬的局限。
高靈敏度:可感知微米級(jí)位移變化,分辨率達(dá)0.01μm級(jí)別,適用于精密機(jī)械加工中的微小尺寸偏差檢測(cè)。
非接觸式檢測(cè):避免機(jī)械磨損與污染,適用于高速運(yùn)動(dòng)部件或潔凈環(huán)境(如半導(dǎo)體制造中的晶圓定位)。
抗干擾能力強(qiáng):對(duì)溫度、濕度變化不敏感,且不受目標(biāo)物體顏色、透明度影響(相比光電傳感器)。
基本參數(shù)
額定感應(yīng)距離 Sn
4 mm
額定感應(yīng)距離 Sn(可調(diào))
0,5 … 4 mm
安裝方式
齊平
接地電極
是
溫漂
±15% (+10…+70 °C)
靈敏度調(diào)節(jié)
電位計(jì),240°
輸出指示燈
黃色LED
傳感器型號(hào)列舉
CFAM 12N1600 10119679
CFAM 12N1600/S14 10119689
CFAM 12N3600 10119682
CFAM 12N3600/S14 10119688
CFAM 12P1600 10236343
CFAM 12P1600/S14 10236345
CFAM 12P3600 10238060
CFAM 12P3600/S14 10119690
測(cè)量類型
非接觸式
電氣參數(shù)
電源電壓范圍 +Vs
10 … 30 VDC
最大電流消耗(無負(fù)載)
20 mA
輸出電路
NPN常開
輸出電流
200 mA
壓降 Vd
<1,5 VDC
開關(guān)頻率
50 Hz
短路保護(hù)
是
反極性保護(hù)
是
應(yīng)用場(chǎng)景
工業(yè)自動(dòng)化
裝配線檢測(cè):確認(rèn)零件是否到位(如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體螺栓安裝檢測(cè)),觸發(fā)計(jì)數(shù)器或機(jī)器人抓取動(dòng)作。
液位控制:監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐中腐蝕性液體液位(如化工行業(yè)),避免直接接觸腐蝕傳感器。
機(jī)器人導(dǎo)航:通過電容場(chǎng)感知障礙物,實(shí)現(xiàn)柔性避障(如AGV小車路徑規(guī)劃)。
消費(fèi)電子
智能手機(jī):接近傳感器檢測(cè)用戶面部靠近,自動(dòng)熄屏防止誤觸(如iPhone的Face ID模塊)。
可穿戴設(shè)備:監(jiān)測(cè)手勢(shì)操作(如智能手表滑動(dòng)屏幕),實(shí)現(xiàn)無接觸交互。
汽車電子
車門/車窗檢測(cè):確認(rèn)車門是否關(guān)閉到位,提升車輛生產(chǎn)自動(dòng)化程度。
安全氣囊觸發(fā):檢測(cè)碰撞時(shí)的加速度變化,結(jié)合電容式壓力傳感器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)觸發(fā)。
醫(yī)療設(shè)備
生命體征監(jiān)測(cè):通過電容變化檢測(cè)人體心率、血氧飽和度(如智能手環(huán)的PPG傳感器)。
微流量測(cè)量:在MEMS芯片中集成電容式傳感器,實(shí)現(xiàn)微小液體流量監(jiān)測(cè)(如胰島素泵)。
Baumer堡盟電容式接近傳感器CFAM 12N1600/S14 10119689深度解析