易福門 KF5013 作為 M12 型號(hào)電容式接近開關(guān),和易福門同類型電容式接近開關(guān)的核心工作原理一致,均是借助目標(biāo)物體靠近時(shí)引發(fā)的電容變化觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)改變,再配合內(nèi)部電路處理實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè),具體原理結(jié)合其產(chǎn)品特性可分為以下幾個(gè)步驟:
構(gòu)建單極板電容感應(yīng)結(jié)構(gòu):該傳感器內(nèi)部采用單電極板電容器設(shè)計(jì),其感應(yīng)面相當(dāng)于一個(gè)電極板,另一個(gè)電極板則以接地作為替代。同時(shí)它設(shè)定了 20±10% mm 的實(shí)際感應(yīng)距離,在未檢測(cè)到目標(biāo)物體時(shí),傳感器的電極板與接地之間形成穩(wěn)定的初始電場(chǎng),對(duì)應(yīng)固定的初始電容值,此時(shí)內(nèi)部電路維持初始的穩(wěn)定狀態(tài)。
目標(biāo)靠近引發(fā)電容值改變:它可檢測(cè)金屬、液體、塑料等各類材質(zhì)的物體。當(dāng)這些目標(biāo)物體進(jìn)入其感應(yīng)區(qū)域時(shí),會(huì)打破初始電場(chǎng)的平衡狀態(tài)。若是金屬等導(dǎo)體,進(jìn)入電場(chǎng)后相當(dāng)于間接擴(kuò)大了電極板的有效面積,顯著改變電場(chǎng)分布;若是玻璃、PVC 等絕緣體,其介電常數(shù)遠(yuǎn)大于空氣,會(huì)替換電極板間原有的空氣介質(zhì)。這兩種情況最終都會(huì)導(dǎo)致傳感器的電容值出現(xiàn)明顯增大。
振蕩電路狀態(tài)隨電容變化:KF5013 內(nèi)部搭載高頻振蕩電路,該電路的振蕩狀態(tài)與電容值緊密相關(guān)。初始狀態(tài)下電路保持穩(wěn)定振蕩,而前面提到的電容值增大,會(huì)直接改變振蕩電路的振蕩特性,通常表現(xiàn)為振蕩振幅發(fā)生明顯變化,以此將物理層面的物體接近轉(zhuǎn)化為電路可感知的電信號(hào)變化。
信號(hào)處理后輸出開關(guān)信號(hào):傳感器內(nèi)部的檢測(cè)與放大電路會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振蕩電路的狀態(tài)。當(dāng)振蕩振幅等參數(shù)變化達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí),電路會(huì)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。由于 KF5013 為 DC PNP 常開的電氣設(shè)計(jì),此時(shí)會(huì)觸發(fā)開關(guān)輸出狀態(tài)改變,從初始的斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài),輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
多重保護(hù)保障信號(hào)穩(wěn)定輸出:其具備短路保護(hù)、反相保護(hù)和過載保護(hù)功能,在電容變化檢測(cè)、信號(hào)轉(zhuǎn)化及輸出的整個(gè)過程中,能避免電源接反、電路短路等突發(fā)狀況對(duì)內(nèi)部電路造成損壞,確保檢測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸,適配化工、食品等多行業(yè)的物料或液位檢測(cè)場(chǎng)景。