Vergleich von kapazitiven und Wirbelstromsensoren

TECHNOTE LT05-0011

Allgemeiner Sensor TechNote LT05-0011

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Einführung

Berührungslose Sensoren mit kapazitiven und Wirbelstromtechnologien stellen jeweils eine einzigartige Mischung aus Vor- und Nachteilen für eine Vielzahl von Anwendungen dar. Dieser Vergleich der Stärken beider Technologien hilft Ihnen bei der Auswahl der besten Technologie für Ihre Anwendung.

Vergleichstabelle

Eine Kurzreferenz mit Details unten.

••••• Beste Wahl,  Funktionale Wahl, - Keine Option

Faktor

Kapazitiv

Wirbelstrom

Schmutzige Umgebungen - •••••
Kleine Ziele •••••
Große Auswahl •••••
Dünne Materialien •••••
Material Vielseitigkeit •••••
Mehrere Sonden •••••
Einfache Montage der Sonde •••••
Lösung •••••
Bandbreite •••••
Kosten •••••

Sensorkonstruktion

Abbildung 1. Aufbau der kapazitiven Sonde

Das Verständnis des Unterschieds zwischen kapazitiven und Wirbelstromsensoren beginnt mit der Betrachtung ihres Aufbaus. Im Zentrum einer kapazitiven Sonde befindet sich das Sensorelement. Dieses Stück Edelstahl erzeugt das elektrische Feld, mit dem die Entfernung zum Ziel erfasst wird. Der ebenfalls aus Edelstahl gefertigte Schutzring ist durch eine Isolierschicht vom Sensorelement getrennt. Der Schutzring umgibt das Sensorelement und fokussiert das elektrische Feld auf das Ziel. Einige elektronische Komponenten sind mit dem Sensorelement und dem Schutzring verbunden. Alle diese internen Baugruppen sind von einer Isolierschicht umgeben und von einem Edelstahlgehäuse umgeben. Das Gehäuse ist mit dem geerdeten Schirm des Kabels verbunden (Abbildung 1).

Abbildung 2. Aufbau der Wirbelstromsonde

Das primäre Funktionsstück einer Wirbelstromsonde ist die Sensorspule. Dies ist eine Drahtspule in der Nähe des Sondenendes. Wechselstrom wird durch die Spule geleitet, wodurch ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird; Dieses Feld wird verwendet, um die Entfernung zum Ziel zu erfassen. Die Spule ist in Kunststoff und Epoxid eingekapselt und in ein Edelstahlgehäuse eingebaut. Denn das Magnetfeld eines Wirbelstromsensors ist nicht so einfach zu fokussieren wie

Im elektrischen Feld eines kapazitiven Sensors erstreckt sich die epoxidbeschichtete Spule vom Stahlgehäuse, damit das gesamte Erfassungsfeld auf das Ziel einwirken kann (Abbildung 2).

Punktgröße, Zielgröße und Reichweite

Abbildung 3. Punktgröße der kapazitiven Sonde

Das Erfassungsfeld der Sonde eines berührungslosen Sensors berührt das Ziel über einen bestimmten Bereich. Die Größe dieses Bereichs wird als Spotgröße bezeichnet. Das Ziel muss größer als der Messfleck sein, da sonst eine spezielle Kalibrierung erforderlich ist. Die Messfleckgröße ist immer proportional zum Durchmesser der Sonde. Das Verhältnis zwischen Sondendurchmesser und Spotgröße ist bei kapazitiven und Wirbelstromsensoren deutlich unterschiedlich. Diese unterschiedlichen Spotgrößen führen zu unterschiedlichen Mindestzielgrößen.

Kapazitive Sensoren nutzen ein elektrisches Feld zur Erfassung. Dieses Feld wird durch einen Schutzring auf der Sonde fokussiert, was zu einer Punktgröße führt, die ca. 30% größer ist als der Durchmesser des Messfühlers (Abbildung 3). Ein typisches Verhältnis von Erfassungsbereich zu Erfassungselementdurchmesser beträgt 1: 8. Dies bedeutet, dass für jede Entfernungseinheit der Messelementdurchmesser achtmal größer sein muss. Beispielsweise erfordert ein Erfassungsbereich von 500 um einen Erfassungselementdurchmesser von 4000 um (4 mm). Dieses Verhältnis gilt für typische Kalibrierungen. Kalibrierungen mit hoher Auflösung und erweitertem Bereich ändern dieses Verhältnis.

Abbildung 4. Punktgröße der Wirbelstromsonde

Wirbelstromsensoren verwenden Magnetfelder, die das Ende der Sonde vollständig umgeben. Dies erzeugt ein vergleichsweise großes Erfassungsfeld, das zu einer Punktgröße führt, die ungefähr dem Dreifachen des Durchmessers der Erfassungsspule der Sonde entspricht (Abbildung 4). Bei Wirbelstromsensoren beträgt das Verhältnis des Erfassungsbereichs zum Durchmesser der Erfassungsspule 1: 3. Dies bedeutet, dass für jede Entfernungseinheit der Spulendurchmesser dreimal größer sein muss. In diesem Fall ist für den gleichen Erfassungsbereich von 500 µm nur ein Wirbelstromsensor mit einem Durchmesser von 1500 µm (1.5 mm) erforderlich.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl einer Sensortechnologie die Zielgröße. Kleinere Ziele erfordern möglicherweise eine kapazitive Erfassung. Wenn Ihr Ziel kleiner als die Spotgröße des Sensors sein muss, kann eine spezielle Kalibrierung möglicherweise die inhärenten Messfehler ausgleichen.

Sensortechnik

Kapazitive und Wirbelstromsensoren verwenden unterschiedliche Techniken, um die Position des Ziels zu bestimmen. Kapazitive Sensoren, die zur präzisen Verschiebungsmessung verwendet werden, verwenden ein hochfrequentes elektrisches Feld, üblicherweise zwischen 500 kHz und 1 MHz. Das elektrische Feld wird von den Oberflächen des Sensorelements abgegeben. Um das Erfassungsfeld auf das Ziel zu fokussieren, erzeugt ein Schutzring ein separates, aber identisches elektrisches Feld, das das Feld des Erfassungselements von allem außer dem Ziel isoliert (Abbildung 5).

Abbildung 5. Kapazitive Sondenüberwachung

Die Größe des Stromflusses im elektrischen Feld wird teilweise durch die Kapazität zwischen dem Erfassungselement und der Zieloberfläche bestimmt. Da die Target- und Sensorelementgrößen konstant sind, wird die Kapazität durch den Abstand zwischen der Sonde und dem Target bestimmt, sofern sich das Material im Spalt nicht ändert. Änderungen des Abstands zwischen der Sonde und dem Ziel ändern die Kapazität, wodurch sich wiederum der Stromfluss im Sensorelement ändert. Die Sensorelektronik erzeugt eine kalibrierte Ausgangsspannung, die proportional zur Größe dieses Stromflusses ist und eine Anzeige der Zielposition liefert.

Wirbelstromsensoren verwenden keine elektrischen Felder, sondern Magnetfelder, um den Abstand zum Ziel zu erfassen. Die Erfassung beginnt, indem Wechselstrom durch die Erfassungsspule geleitet wird. Dies erzeugt ein magnetisches Wechselfeld um die Spule. Wenn dieses magnetische Wechselfeld mit dem leitenden Target wechselwirkt, induziert es einen Strom im Targetmaterial, der als Wirbelstrom bezeichnet wird. Dieser Wirbelstrom erzeugt ein eigenes Magnetfeld, das dem Feld der Sensorspule entgegengesetzt ist (Abbildung 6).

Abbildung 6 Magnetfeld induziert
Wirbelstrom im leitenden Target

Da die Wirbelströme im Target dem Erfassungsfeld entgegenwirken, ändert sich die Impedanz der Erfassungsspule. Das Ausmaß der Impedanzänderung hängt vom Abstand zwischen dem Ziel und der Sensorspule in der Sonde ab. Der von der Impedanz abhängige Stromfluss in der Sensorspule wird verarbeitet, um die Ausgangsspannung zu erzeugen, die die Position des Ziels relativ zur Sonde angibt.

Fehlerquellen

Wirbelstromsensoren verwenden Änderungen in einem Magnetfeld, um den Abstand zum Ziel zu bestimmen. Kapazitive Sensoren nutzen Kapazitätsänderungen. Es gibt andere Faktoren als die Entfernung zum Ziel, die auch ein Magnetfeld oder eine Kapazität verändern können. Diese Faktoren stellen mögliche Fehlerquellen in Ihrer Anwendung dar. Glücklicherweise unterscheiden sich diese Fehlerquellen in den meisten Fällen für beide Technologien. Wenn Sie das Vorhandensein und die Größe dieser Fehlerquellen in Ihrer Anwendung kennen, können Sie die beste Sensortechnologie auswählen.
Im Rest dieses Artikels werden diese Fehlerquellen erläutert, damit Sie die beste Wahl für Ihre Anwendung treffen und die bestmöglichen Ergebnisse erzielen können.

Spaltverschmutzung

Abbildung 7 Spaltverschmutzung
erzeugt eine Veränderung des Spaltdielektrikums

In einigen Anwendungen kann der Spalt zwischen Sensor und Messobjekt durch Staub, Flüssigkeiten wie Kühlmittel und andere Materialien verunreinigt werden, die nicht Teil der beabsichtigten Messung sind. Wie der Sensor auf das Vorhandensein dieser Verunreinigungen reagiert, ist ein kritischer Faktor bei der Auswahl kapazitiver oder Wirbelstromsensoren.

Kapazitive Sensoren gehen davon aus, dass Kapazitätsänderungen zwischen Sensor und Messobjekt eine Folge von Abstandsänderungen sind. Ein weiterer Faktor, der die Kapazität beeinflusst, ist die Dielektrizitätskonstante (ε) des Materials im Spalt zwischen Target und Sensor. Die Dielektrizitätskonstante von Luft ist etwas größer als eins; Wenn ein anderes Material mit einer anderen Dielektrizitätskonstante in die Sensor- / Target-Lücke eintritt, erhöht sich die Kapazität und der Sensor zeigt fälschlicherweise an, dass sich das Target näher an den Sensor bewegt hat (Abbildung 7). Je höher die Dielektrizitätskonstante der Verunreinigung ist, desto größer ist die Auswirkung auf den Sensor. Öl hat eine Dielektrizitätskonstante zwischen 8 und 12. Wasser hat eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante von 80.

Aufgrund der Empfindlichkeit des Materials zwischen Sensor und Messobjekt gegenüber der Dielektrizitätskonstante müssen kapazitive Wegsensoren zur Messung der Messobjektposition in einer sauberen Umgebung eingesetzt werden.

Die dielektrische Empfindlichkeit kapazitiver Sensoren kann zur Erfassung der Dicke oder Dichte nichtleitender Materialien ausgenutzt werden. Weitere Informationen zu dieser Art der Anwendung finden Sie in unserer Theorie kapazitiver Sensoren TechNote.

Im Gegensatz zu kapazitiven Sensoren verwenden Wirbelstromsensoren Magnetfelder zur Erfassung. Magnetfelder werden durch nicht leitende Verunreinigungen wie Staub, Wasser und Öl nicht beeinträchtigt. Da diese Verunreinigungen in den Erfassungsbereich zwischen einem Wirbelstromsensor und dem Messobjekt gelangen, wird die Sensorleistung nicht beeinflusst.

Aus diesem Grund ist ein Wirbelstromsensor die beste Wahl, wenn die Anwendung in einer schmutzigen oder feindlichen Umgebung ausgeführt wird. Wirbelstrom-Präzisionssonden von Lion entsprechen der Schutzart IP67 und können sogar vollständig in nicht korrodierende Flüssigkeiten getaucht verwendet werden.

Zieldicke

Kapazitive und Wirbelstromsensoren stellen unterschiedliche Anforderungen an die Targetdicke. Das elektrische Feld eines kapazitiven Sensors berührt nur die Oberfläche des Targets, ohne nennenswert in das Material einzudringen. Kapazitive Sensoren werden dadurch nicht von der Materialstärke beeinflusst.

Das Magnetfeld eines Wirbelstromsensors muss die Oberfläche des Targets durchdringen, um Wirbelströme im Material zu induzieren. Ist das Material zu dünn, erzeugen kleinere Wirbelströme im Target ein schwächeres Magnetfeld. Dies führt dazu, dass der Sensor eine verringerte Empfindlichkeit und ein geringeres Signal-Rausch-Verhältnis aufweist.

Die Eindringtiefe des Magnetfelds des Sensors hängt vom Material und der Frequenz des oszillierenden Magnetfelds des Sensors ab. Lion Precision-Wirbelstromsensoren verwenden normalerweise eine Frequenz von 1-2 MHz. Tabelle 1 zeigt Mindestdicken für einige gängige Materialien.

Weitere Details finden Sie auf der Empfohlene Mindestzielstärke TechNote.

Zielmaterialien und rotierende Ziele

Kapazitive und Wirbelstromsensoren reagieren unterschiedlich auf Unterschiede im Targetmaterial. Das Magnetfeld eines Wirbelstromsensors durchdringt das Target und induziert einen Wirbelstrom im Material, der ein Magnetfeld erzeugt, das dem Feld der Sonde entgegenwirkt. Die Stärke des Wirbelstroms und das resultierende Magnetfeld hängen von der Permeabilität und dem spezifischen Widerstand des Materials ab. Diese Eigenschaften variieren zwischen verschiedenen Materialien. Sie können auch durch verschiedene Verarbeitungstechniken wie Wärmebehandlung oder Tempern geändert werden. Beispielsweise können zwei ansonsten identische Aluminiumstücke, die unterschiedlich verarbeitet wurden, unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Zwischen verschiedenen nichtmagnetischen Materialien wie Aluminium und Titan kann die Varianz der Permeabilität und des spezifischen Widerstands gering sein, aber ein Hochleistungs-Wirbelstromsensor, der für ein nichtmagnetisches Material kalibriert ist, erzeugt immer noch Fehler, wenn er mit einem anderen nichtmagnetischen Material verwendet wird.

Die Unterschiede zwischen nichtmagnetischen Werkstoffen wie Aluminium und Titan und magnetischen Werkstoffen wie Eisen oder Stahl sind enorm. Während die relative Permeabilität von Aluminium und Titan ungefähr eins beträgt, kann die relative Permeabilität von Eisen bis zu 10,000 betragen.
Wirbelstromsensoren, die für nichtmagnetische Materialien kalibriert sind, funktionieren wahrscheinlich überhaupt nicht, wenn sie mit magnetischen Materialien verwendet werden. Bei Verwendung von Wirbelstromsensoren für präzise Messungen ist es wichtig, dass der Sensor für das in der Anwendung verwendete Material kalibriert wird.
Die hohe Permeabilität magnetischer Materialien wie Eisen und Stahl kann auch zu kleinen Wirbelstromsensorfehlern innerhalb desselben Materialstücks führen. Innerhalb eines unvollständigen Materials gibt es mikroskopische Risse und Materialschwankungen. Die Permeabilität des Materials ändert sich in diesen Bereichen geringfügig. Während die Änderungen relativ gering sind, ermöglicht die extrem hohe Permeabilität magnetischer Materialien hochauflösenden Wirbelstromsensoren, diese Änderungen zu erfassen. Dieses Problem tritt am deutlichsten bei rotierenden Targets aus magnetischen Materialien auf.

Abbildung 8 Runout Plot zeigt
tatsächlicher schlag im blau,
und elektrischer Schlag aus
Wirbelstromsensor in rot.

Ein Wirbelstromsensor kann angebracht werden, um den Schlag einer rotierenden Welle zu messen. Aber selbst wenn die Welle ideal ist und absolut keinen Schlag aufweist, erkennt ein hochauflösender Wirbelstromsensor ein wiederholbares Änderungsmuster, wenn sich die Welle dreht (Abbildung 8). Diese Veränderungen sind auf geringe Materialschwankungen zurückzuführen. Dieses Phänomen ist allgemein bekannt und wird als elektrischer Schlag bezeichnet. Diese Fehler können klein sein, oft im Mikrometerbereich. Viele Wellenschlaganwendungen, insbesondere in rauen Umgebungen, in denen Wirbelstromsensoren die Norm sind, suchen nach viel größeren Fehlern und können diese Fehler daher tolerieren. Andere präzisere Anwendungen müssen Techniken verwenden, um diese Fehler zu beheben, oder eine andere Sensortechnologie wie kapazitive Sensoren verwenden.

Das elektrische Feld eines kapazitiven Sensors nutzt das Target als leitenden Pfad zur Erde. Alle leitenden Materialien bieten dies gleichermaßen, so dass kapazitive Sensoren alle leitenden Materialien gleich messen. Sobald ein kapazitiver Sensor kalibriert ist, kann er mit jedem leitenden Target ohne Leistungseinbußen verwendet werden.

Da das elektrische Feld eines kapazitiven Sensors nicht in das Material eindringt, wirken sich Schwankungen innerhalb des Materials nicht auf die Messung aus. Kapazitive Sensoren weisen nicht das elektrische Schlagphänomen von Wirbelstromsensoren auf und können mit rotierenden Targets aus jedem leitenden Material ohne zusätzlichen Fehler verwendet werden.

Wirbelstromsensoren sollten auf dasselbe Material wie das Target in der Anwendung kalibriert werden und sollten nicht mit rotierenden Magnetmaterialtargets verwendet werden, es sei denn, die elektrischen Rundlauffehler sind in der Anwendung akzeptabel. Kapazitive Sensoren können, sobald sie kalibriert sind, mit jedem leitenden Material ohne materialbedingte Fehler verwendet werden und funktionieren gut mit rotierenden Targets.

Umgebungsparameter: Temperatur und Vakuum

Kapazitive Sensoren und Wirbelstromsensoren haben aufgrund der unterschiedlichen Sensorphysik und der damit verbundenen Unterschiede in der Treiberelektronik unterschiedliche Betriebstemperaturbereiche und Vakuumkompatibilitäten.

Kapazitive und Wirbelstromsonden von Lion Precision haben unterschiedliche Betriebstemperaturbereiche. Wirbelstromsonden haben aufgrund ihrer Toleranz gegenüber feindlichen Umgebungen einen größeren Temperaturbereich. Standard-Wirbelstromsonden mit Polyurethankabeln haben einen Betriebsbereich von -25 bis + 125 ° C. Hochtemperatursonden, die Teflon-FEP-Kabel verwenden, haben einen Betriebsbereich von -25 bis + 200 ° C. Kapazitive Sonden, die von Kondensation betroffen sind, haben nur einen Betriebsbereich von +4 bis +50 ° C. Die Treiberelektronik für beide Sensortechnologien hat einen Betriebsbereich von +4 bis + 50 ° C.

Kapazitive und Wirbelstromsonden können beide in Vakuumanwendungen verwendet werden. Die Materialien in den Sonden werden auf strukturelle Stabilität und minimierte Ausgasung unter Vakuum ausgewählt. Vakuumkompatible Sonden werden einem zusätzlichen Reinigungsprozess und einer speziellen Verpackung unterzogen, um Fremdkörper zu entfernen, die eine empfindliche Vakuumumgebung gefährden können.

Viele Vakuumanwendungen erfordern eine präzise Temperaturregelung. Der Stromverbrauch der Sonde und der damit verbundene Beitrag zur Temperaturänderung unterscheiden sich in der kapazitiven und der Wirbelstromtechnologie. Eine kapazitive Sonde hat einen extrem geringen Stromfluss und Stromverbrauch. Eine typische kapazitive Sonde verbraucht weniger als 40 µW Strom und trägt wenig Wärme zur Vakuumkammer bei.

Der Stromverbrauch einer Wirbelstromsonde kann zwischen 40 µW und 1 mW liegen. Bei diesen höheren Leistungen trägt die Wirbelstromsonde mehr Wärme zur Vakuumkammer bei und kann hochpräzise Vakuumumgebungen stören. Der Stromverbrauch einer Wirbelstromsonde hängt von vielen Faktoren ab. Die Sondengröße allein ist kein guter Indikator für den Stromverbrauch. Der Stromverbrauch jedes Wirbelstromsensors muss einzeln bewertet werden.
In Vakuumumgebungen können kapazitive Sensoren oder Wirbelstromsensoren gut funktionieren. In temperaturempfindlichen Vakuums können Wirbelstromsensoren zu viel Wärme für die Anwendung beitragen. In diesen Anwendungen sind kapazitive Sensoren die bessere Wahl.

Sondenmontage

Abbildung 9. Störungen treten auf, wenn
Wirbelstromsonden sind
nebeneinander montiert.

Aufgrund der unterschiedlichen Form und Reaktivität der Erfassungsfelder von kapazitiven Sensoren und Wirbelstromsensoren gelten für die Technologien unterschiedliche Anforderungen an die Sondenmontage. Wirbelstromsonden erzeugen vergleichsweise große Magnetfelder. Der Felddurchmesser ist mindestens dreimal größer als der Sondendurchmesser und größer als drei Durchmesser für große Sonden. Wenn mehrere Sonden nahe beieinander montiert sind, interagieren die Magnetfelder (Abbildung 9). Diese Interaktion führt zu Fehlern bei den Sensorausgängen. Wenn diese Art der Montage unvermeidlich ist, können Sensoren auf der Basis digitaler Technologie wie der ECL202 kann speziell kalibriert werden, um Störungen durch benachbarte Sonden zu reduzieren oder zu beseitigen.

Das Magnetfeld einer Wirbelstromsonde erstreckt sich auch etwa eineinhalb Durchmesser hinter der Sonde. Alle metallischen Objekte in diesem Bereich, in der Regel Befestigungsteile, interagieren mit dem Feld und beeinflussen die Sensorausgabe (Abbildung 10). Wenn in der Nähe befindliche Montageteile unvermeidbar sind, können Sensoren mit den vorhandenen Montageteilen kalibriert werden, um die Auswirkungen der Hardware zu kompensieren.

Abbildung 10. Montageteile können
Wirbelstrom stören
Magnetfeld der Sonde.

Die elektrischen Felder kapazitiver Sonden werden nur von der Vorderseite der Sonde abgestrahlt. Das Feld hat eine leicht konische Form, was zu einer Fleckgröße führt, die etwa 30% größer ist als der Durchmesser des Erfassungsbereichs. In der Nähe befindliche Montageteile oder andere Gegenstände befinden sich selten im Feldbereich und haben daher keinen Einfluss auf die Kalibrierung des Sensors. Wenn mehrere unabhängige kapazitive Sensoren mit demselben Target verwendet werden, versucht das elektrische Feld einer Sonde möglicherweise, dem Target Ladung hinzuzufügen, während ein anderer Sensor versucht, Ladung zu entfernen (Abbildung 11).

Diese widersprüchliche Interaktion mit dem Ziel führt zu Fehlern in den Sensorausgängen. Dieses Problem kann einfach durch Synchronisieren der Sensoren gelöst werden. Durch die Synchronisierung wird das Ansteuersignal aller Sensoren auf die gleiche Phase eingestellt, sodass alle Sonden gleichzeitig Ladung hinzufügen oder entfernen und die Störung beseitigt wird. Alle Lion Precision-Mehrkanalsysteme sind synchronisiert, sodass keine Bedenken hinsichtlich dieser Fehlerquelle bestehen.

Abbildung 11. Nicht synchronisierte kapazitive
Sensoren stören, wenn
auf dem gleichen Ziel verwendet.

Wenn eine Anwendung die Verwendung mehrerer Sonden mit einem gemeinsamen Ziel erfordert, sind synchronisierte kapazitive Sensoren einfach zu verwenden. Wenn die Anwendung Wirbelstromtechnologie erfordert, muss im Montageplan besondere Sorgfalt walten lassen, und es kann eine spezielle Kalibrierung erforderlich sein.

Zusammenfassung

Bei der Wahl zwischen kapazitiven und Wirbelstrom-Wegsensoren sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Jede Anwendung, bei der Verschmutzungen des Messbereichs wie Flüssigkeiten oder Abfallstoffe auftreten, erfordert eine Wirbelstrommessung. Kapazitive Sensoren erfordern eine saubere Umgebung.

Kleine Ziele lassen sich mit kapazitiven Sensoren aufgrund der vergleichsweise geringen Größe des kapazitiven Erfassungsfeldes leichter messen. Wenn eine Wirbelstrommessung erforderlich ist, kann bei kleinen Messobjekten eine spezielle Kalibrierung durchgeführt werden.
Bei kapazitiven oder Wirbelstromsonden gleicher Größe hat die Wirbelstromsonde einen größeren Messbereich.

Da kapazitive Sonden mit der Oberfläche des Targets interagieren, spielt die Materialdicke bei kapazitiven Messungen keine Rolle. Wirbelstromsensoren haben Mindestanforderungen an die Targetdicke.

Kapazitive Sensoren haben keine Empfindlichkeit gegenüber dem Targetmaterial, sofern es leitend ist. Wirbelstromsensoren reagieren empfindlich auf Materialunterschiede und müssen auf das Zielmaterial der Anwendung kalibriert werden.

Bei Verwendung mehrerer Sonden müssen kapazitive Sensoren synchronisiert werden, können jedoch ohne Störung nahe beieinander montiert werden. Selbst wenn sie synchronisiert sind, interagieren die Wirbelstromsonden, wenn sie nahe beieinander montiert werden. Wenn dies unvermeidlich ist, kann eine spezielle Kalibrierung verwendet werden, die jedoch nur bei digitalen Sensoren wie dem Lion Precision verfügbar ist ECL202.

Das kleine Erfassungsfeld einer kapazitiven Sonde, das nur auf das Ziel gerichtet ist, hindert sie daran, Montageteile oder Objekte in der Nähe zu erfassen. Das große, umgebende Erfassungsfeld des Wirbelstroms kann Befestigungsteile oder andere Objekte erkennen, wenn sie sich zu nahe am Erfassungsbereich befinden.
Zwei weitere Spezifikationen unterscheiden sich zwischen den beiden Technologien: Auflösung und Bandbreite. Kapazitive Sensoren haben eine höhere Auflösung als Wirbelstromsensoren und eignen sich daher besser für hochauflösende, präzise Anwendungen.

Die meisten kapazitiven Sensoren und Wirbelstromsensoren haben Bandbreiten von 10-15 kHz, einige Wirbelstromsensoren (ECL101) haben Bandbreiten von bis zu 80 kHz.

Ein weiterer Unterschied zwischen den Technologien sind die Kosten. Generell sind Wirbelstromsensoren kostengünstiger.

Diese Überprüfung der Unterschiede zwischen kapazitiven und Wirbelstrom-Sensortechnologien hilft Ihnen bei der Bestimmung, welche Technologie die beste Wahl für Ihre Anwendung ist. Bitte Kontaktieren Sie uns Weitere Hilfe bei der Auswahl des besten Sensors.

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