Capacitive Proximity Sensors คืออะไร?

                                            

                   พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ (capacitive proximity sensor) เป็นเซนเซอร์ (sensor) อีกชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับตรวจจับวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัส ใช้ตรวจจับวัตถุได้ทุกชนิดทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะ เช่น แก้ว น้ำ ไม้ พลาสติก กระดาษ และอื่น ๆ โดยความสามารถในการตรวจจับขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (dielectric constant, k) ของวัตถุ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุมีลักษณะรูปร่าง และโครงสร้างคล้ายกับพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ (inductive proximity sensor) แต่ใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

                   พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความจุ เมื่อวัตถุเป้าหมายเคลื่อนที่เข้ามาใกล้สนามไฟฟ้าที่กำเนิดโดยแอกทีฟอิเล็กโทรดและเอิทธ์อิเล็กโทรด การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างหน้าพร็อกซิมิตี้และวัตถุเป้าหมาย ขนาดและรูปร่างของวัตถุ และชนิดของวัตถุเป้าหมาย (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) เมื่อค่าความจุเปลี่ยนแปลงจนถึงค่า ๆ หนึ่ง ซึ่งเท่ากับค่าความต้านทานที่ปรับไว้ในตอนเริ่มต้น จะส่งผลให้เกิดการออสซิลเลทสัญญาณขึ้นและส่งต่อให้เอาต์พุตทำงาน เรียกสภาวะที่เกิดขึ้นนี้ว่า อาร์-ซี รีโซแนนซ์ (R - C Resonance) ส่วนประกอบและการทำงานของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุแสดงดังรูป

                    พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุสามารถปรับค่าความไว (sensitivity) ในการตรวจจับได้โดยการปรับค่าความต้านทาน ซึ่งสัมพันธ์กับการปรับระยะการตรวจจับใกล้/ไกล หรือใช้สำหรับการปรับแต่งให้ตรวจจับข้ามผ่านวัตถุที่ขวางกั้นหน้าวัตถุเป้าหมาย ตัวอย่างเช่น การตรวจจับระดับของเหลวที่บรรจุในขวด การตรวจจับสิ่งของที่บรรจุอยู่ภายในกล่อง เป็นต้น

ระยะการตรวจจับของพร็อกซิมิตี้ชนิดเก็บประจุขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างตัวพร็อกซิมิตี้กับวัตถุ และชนิดของวัตถุที่ต้องการตรวจจับ โดยวัตถุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงจะถูกตรวจจับได้ดีกว่าวัตถุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ในกรณีที่วัตถุเป้าหมายเป็นโลหะระยะการตรวจจับจะเท่ากันหมดไม่ว่าจะเป็นโลหะชนิดใดก็ตาม

เราใช้พร็อกคาปาซิทีฟเซนเซอร์ (Capacitive proximity senosr) ตรวจจับอะไรได้บ้าง
                 เนื่องด้วยคุณสมบัติของ พร็อกคาปาซิทีฟเซนเซอร์  (Capacitive Proximity Sensor) สามารถตรวจจับได้ทั้งโลหะและอโลหะ ไม่ว่าจะเป็น เหล็ก น้ำ น้ำมัน แก้ว กระดาษ ทำให้เราสามารถใช้คาปาซิทีฟพร็อกซิมิตี้ได้อย่างหลากหลายและหลักการทำงานที่ใช้การเหนี่ยวนำซึ่งต่างจากเซนเซอร์ที่ใช้หลักการของแสงทำให้ แสงหรือฝุ่นจากภายนอกไม่ส่งผลกระทบต่อการตรวจจับ ตัวอย่างในการนำเซนเซอร์ไปประยุกต์ใช้งาน เช่น การตรวจจับระดับน้ำในถัง, การตรวจจับระดับเม็ดพลาสติกในถังก่อนส่งเข้าเครื่องฉีด, ตรวจจับงานซ้อนกัน, ตรวจจับวัตถุประเภทแก้วหรือกระจก (ซึ่งค่อนข้างยากในการใช้โฟโต้เซนเซอร์ทั่วไป) , ตรวจจับสินค้าในกล่องบรรจุ

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานพร็อกคาปาซิทีฟเซนเซอร์ (Capacitive proximity senosr)