Kytkeytyvät tason anturit ovat laitteita, joita käytetään mittaamaan nesteiden tai kiinteiden aineiden tasoa säiliössä. Ne toimivat mitatun materiaalin dielektristen ominaisuuksien perusteella. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen on olennaista tarkan anturin suorituskyvyn ja valinnan kannalta.

Mitä ovat dielektriset ominaisuudet?

Dielektriset ominaisuudet viittaavat siihen, miten materiaali reagoi sähkökenttään. Avainominaisuus on dielektrinen vakio, joka osoittaa materiaalin kyvyn säilyttää sähköenergiaa. Eri materiaaleilla on erilaiset dielektriset vakiot, jotka vaikuttavat siihen, miten sensorit havaitsevat niiden läsnäolon.

Rooli kapasitiivisen tason anturit

Kapasitiiviset anturit mittaavat elektrodien välisen eristemateriaalin aiheuttamia kapasitanssin muutoksia. Kun nesteen tai kiinteän aineen taso muuttuu, anturin läheisyydessä oleva dielektrinen vakio muuttuu kapasitanssin muuttuessa. Tätä muutosta käytetään tason määrittämiseen.

Käytännön esimerkkejä

Esimerkiksi vesisäiliössä veden dielektrinen vakio (~80) on huomattavasti ilmaa korkeampi (~1). Vedenpinnan noustessa kapasitanssi nousee, jolloin sensorin signaali osoittaa korkeamman tason. Samoin viljasiilossa jyvien dielektriset ominaisuudet eroavat ilmasta, jolloin taso havaitaan.

Dielektrisiin ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät

  • Materiaalikoostumus
  • Lämpötila
  • Kosteuspitoisuus
  • Soveltuneen sähkökentän taajuus