Датчик высоты на основе ёмкостной антенны

[duritskiy]

есть плазменный резак, нужно бесконтактно измерять расстояние его от металла.
Ктонибудь может помочь со схемкой такого датчика?
Нужно чтоб на выходе был аналоговый сигнал, для последующей обработки контроллером.
Спасибо всем заранее.

[NOPROBLEM]

есть плазменный резак, нужно бесконтактно измерять расстояние его от металла.
Ктонибудь может помочь со схемкой такого датчика?
Нужно чтоб на выходе был аналоговый сигнал, для последующей обработки контроллером.
Спасибо всем заранее.

Лет 15 тому назад разработали и внедрили для лазерных резаков систему стабилизации высоты головки над не очень ровным металлом. Вообще-то разработка делалась для резки фанеры, точность добились в 0,1мм. Но у фанеры оказалась очень разная диэлектрическая проницаемость от влажности и от сучков. А вот на металле она работала выше всяких похвал!
Схем и эскизов уже давно нет, да и элементная база уже устарела (делали на 561 серии в аналоговом включении), но принципы и основные подводные камни в памяти свежи. Если хочешь сам сделать, с удовольствием расскажу как

[vly67]

Расскажите, если не трудно.

[domowoj]

есть плазменный резак, нужно бесконтактно измерять расстояние его от металла.
Ктонибудь может помочь со схемкой такого датчика?
Нужно чтоб на выходе был аналоговый сигнал, для последующей обработки контроллером.
Спасибо всем заранее.

Конкретней!!!

[duritskiy]

Расскажи пожалуйста

[welder_2002]

есть плазменный резак, нужно бесконтактно измерять расстояние его от металла.
Ктонибудь может помочь со схемкой такого датчика?
Нужно чтоб на выходе был аналоговый сигнал, для последующей обработки контроллером.
Спасибо всем заранее.

А кто сказал, что для плазменного резака датчик делается на емкостном принципе. Плазма ему мозги отшибет начисто, также как и контроллеру. Вы хоть с технологией разберитесь сначала. Аналоговый сигнал без всякого контроллера можно подавать сразу на привод. А вот индуктивные датчики люди ставят. Сам видел на импортных плазменных машинах. Вроде их OMRON делает. Стоят правда круто, но точность 0.1 мм. и стабильность при изменении температуры нормальная.

[duritskiy]

вообщето этот датчик нужен только для начального определения высоты, так что плазма ему грубо говоря побоку. Потом уже высота поддерживается по напряжению дуги.
Впринципе по логике можно конечно и индуктивный поставить, но почемуто используют именно ёмкостные.
Так что сомневаться во владении технологии не надо.
------------------------

мне вот подсказали схемку Емкостного датчика присутствия на PIC процессоре http://newsrack.ru/content/view/466/25/1/1/

Но там другие расстояния и соответственно другие частот (я так понимаю).
Говорят что задающая частота должна задаваться кварцем и быть 4Мгц. Какая должна быть остальная обвязка, чтоб можно было снянимать аналоговый сигнал?

-- Прилагается рисунок: --

[NOPROBLEM]

Обещал рассказать. Вот фрагмент из лекции об этом:

Емкостные датчики используются для измерения расстояния до электропроводных или иных деталей. Емкость С пластины площадью S на расстоянии А от поверхности составит:
C = 0.0885 * S / A
При изменении расстояния до поверхности емкость меняется по гиперболическому закону, который в узком диапазоне можно принять линейным. При этом чувствительность датчика растет при уменьшении расстояния до поверхности.
Преобразование изменения емкости в изменение параметров электрического сигнала возможно следующими путями:
• включение емкости в колебательный контур генератора с последующим измерением генерируемой частоты
• измерение амплитуды сигнала стабильной частоты, проходящего через частотнозависимую цепь, в которую включена измеряемая емкость
• измерение амплитуды стабильного опорного сигнала после его прохождения через емкостной делитель, одно из плеч которого образовано измеряемой емкостью
На практике одинаково часто используются все методы и получают кратковременную точность лучше процента от диапазона измерения. С течением времени и при изменении температуры погрешность увеличивается. Причиной тому является изменение входных и выходных емкостей и сопротивлений электрических блоков, подключаемых к датчику. Наиболее актуально это при применении полупроводниковых активных элементов. Радикальным методом увеличения долговременной и температурной стабильности будет такое построение схемы, при котором эти проводимости не влияют на точность измерения. Покажем такую возможность на примере применения емкостного делителя в системе слежения за высотой лазерной головки над разрезаемым материалом, разработанной в МГТУ. Такая схема может работать и при работе по диэлектрикам за счет изменения емкости при изменении диэлектрической проницаемости окружающего датчик пространства. Генератор вырабатывает высокочастотные (несколько мегагерц) противофазные колебания. На входе фазового детектора они суммируются, проходя по двум цепям. Равенство затуханий в цепях регулируют конденсатором С1, добиваясь нулевого уровня сигнала на входе фазового детектора при заданной высоте головки. При изменении высоты емкость С4 изменяется, на входе появляется сигнал, по фазе соответствующий знаку смещения, который выделяет фазовый детектор. Изменение входной емкости компаратора не влияет на момент баланса. Емкости схемы образуются тремя концентрическими кольцами. Крайнее подключено к нижнему выводу генератора, среднее заземлено, а внутреннее подключено к компаратору и через регулирующий конденсатор С1 к выходу генератора.
Таким образом емкости С2 и С3 образуются воздушным зазором между внутренним и внешним кольцами, емкость С4 зависит от близости поверхности.
В качестве фазового детектора использован элемент "исключающее или". Напряжение с его выхода через инерционную цепь и усилитель мощности питает электродвигатель сервопривода вертикального перемещения головки резака. При логическом нуле на выходе фазового детектора двигатель опускает головку вниз, при единице - поднимает вверх. При отсутствии сигнала на входе компаратора (емкостной мост в балансе) на выходе фазового детектора присутствуют колебания с частотой задающего генератора, которые на инерционной цепи преобразуются в постоянное напряжение уровнем в половину напряжения питания при котором электродвигатель не вращается, поскольку второй конец якоря подключен к клемме с таким же потенциалом.

Если интересно, напишу поподробнее о собственно датчике. Готового текста нет, надо писать

-- Прилагается рисунок: --

[welder_2002]

вообщето этот датчик нужен только для начального определения высоты, так что плазма ему грубо говоря побоку. Потом уже высота поддерживается по напряжению дуги.
Впринципе по логике можно конечно и индуктивный поставить, но почемуто используют именно ёмкостные.
Так что сомневаться во владении технологии не надо.
------------------------

Я во владении технологией не сомневаюсь....
Я уверен в ней, работая ведущим специалистом на фирме производящей эту технику.
В одном из руководств на плазменные источники фирмы HYPERTHERM указаны именно индуктичные.

Над емкостным датчиком мы работали несколько лет, пока отработали его конструкцию. И то, могу сказать, что он очень капризный в принципе и кое-как годится для кислородной резки, и то, потому, что пока еще нет другого более удобного и недорогого принципа, подходящего для жестких условий работы.
На плазму их не ставят. На прилагаемом фото это не емкостной датчик.

-- Прилагается рисунок: --

[duritskiy]

Я во владении технологией не сомневаюсь....
Я уверен в ней, работая ведущим специалистом на фирме производящей эту технику.
В одном из руководств на плазменные источники фирмы HYPERTHERM указаны именно индуктичные.

Над емкостным датчиком мы работали несколько лет, пока отработали его конструкцию. И то, могу сказать, что он очень капризный в принципе и кое-как годится для кислородной резки, и то, потому, что пока еще нет другого более удобного и недорогого принципа, подходящего для жестких условий работы.
На плазму их не ставят. На прилагаемом фото это не емкостной датчик.

А можно у вас заказать готовый датчик?
duritskiy@mail.ru

-- Прилагается рисунок: --