Qu’est-ce qu’un capteur électrostatique ?
Un capteur électrostatique est un type de dispositif qui mesure la quantité d’électricité statique dans un objet à mesurer, également connu sous le nom d’instrument de mesure du potentiel de surface. Il s’agit de capteurs sans contact qui utilisent le phénomène d’un champ électrique dont l’intensité est proportionnelle à la quantité de charge générée autour d’un objet chargé.
Les capteurs électrostatiques peuvent mesurer l’électricité statique non seulement sur les métaux, mais aussi sur tous les matériaux diélectriques tels que le plastique, le verre et l’eau. Outre les capteurs électrostatiques installés, des capteurs électrostatiques portatifs sont également disponibles, permettant une mesure précise de l’endroit souhaité.
Comme le capteur électrostatique dépend de la distance de mesure, le potentiel indiqué change également lorsque la distance de mesure est modifiée. Pour des mesures précises, il est donc recommandé de fixer le capteur à une distance déterminée.
Utilisations des capteurs électrostatiques
Les capteurs électrostatiques sont utilisés dans les lignes de production de divers secteurs industriels, tels que les semi-conducteurs, les équipements électriques, l’automobile, les denrées alimentaires et les produits pharmaceutiques.
Lorsque de l’électricité statique est générée dans une chaîne de production, la poussière et d’autres particules sont attirées par les pièces et y adhèrent, ce qui entraîne des problèmes de qualité et de rendement, tels que le risque que la poussière adhère aux produits et s’y mélange, et le risque que les pièces se repoussent les unes les autres, ce qui peut causer des problèmes.
Il est donc essentiel de prendre des mesures de contrôle de l’électricité statique pour empêcher la production d’électricité statique sur la ligne de production, et pour mettre en œuvre ces mesures de contrôle de l’électricité statique, il faut des capteurs statiques pour déterminer avec précision la quantité d’électricité statique générée à différents points de la ligne de production.
Principe des capteurs électrostatiques
Les capteurs électrostatiques se composent généralement d’une section de capteur contenant une électrode de détection et d’une section d’amplificateur qui convertit la charge détectée en un signal de tension.
Lorsqu’un objet de mesure chargé s’approche du capteur, la partie du capteur est soumise à un champ électrique provenant de l’objet et, en raison de l’induction électrostatique, une charge induite proportionnelle à l’intensité du champ électrique est générée. Devant l’électrode de détection se trouve une électrode oscillante, appelée hacheur, qui modifie périodiquement l’intensité du champ électrostatique.
À ce moment, la charge induite change également de façon cyclique et un courant alternatif circule entre l’électrode de détection et la terre. Ce courant est converti en impédance dans la section amplificateur et extrait sous la forme d’un signal de tension alternative pour déterminer le potentiel chargé de l’objet à mesurer.
Lors de l’utilisation d’un capteur électrostatique, il est important de noter que même si le potentiel électrostatique de l’objet à mesurer est le même, la tension de charge requise changera si la capacité électrostatique est différente. Par exemple, si l’objet à mesurer est en contact avec un métal, la capacité sera plus élevée que si l’objet est seul, de sorte que le potentiel d’occultation mesuré sera converti en une valeur plus faible, même si la quantité de charge est constante.