Del condensador al sensor capacitivo: datos interesantes sobre una tecnología probada

La historia de los sensores capacitivos comenzó ya en 1745. Independientemente uno del otro, el deán de la catedral Ewald Jürgen Georg von Kleist y un año después el científico naturalista Pieter van Musschenbroek experimentaron con la disposición de vidrios y piezas metálicas, sufriendo ligeras descargas eléctricas durante sus experimentos. Este descubrimiento se conoce hoy como la botella de Kleist o de Leiden y representa el primer condensador de la historia moderna. Este condensador se siguió desarrollando en los años siguientes, lo que dio lugar a nuevas aplicaciones, entre otras en la tecnología de sensores, más conocida como sensores capacitivos.

Estos sensores son, en cierto modo, condensadores con diseños especiales que permiten mantener la capacitancia variable y luego evaluarla mediante un circuito electrónico. Esta variabilidad puede lograrse, entre otras cosas, con placas de condensador móviles. Si la distancia entre las placas aumenta debido a una fuerza mecánica, la capacidad del condensador disminuye. Si uno de los lados del condensador está formado por una membrana, se puede determinar, por ejemplo, la presión del agua. Si este sensor se sumerge en un lago, se puede determinar el nivel a través de la presión hidrostática. 


Otra posibilidad de influir en la capacitancia la ofrece el aislante entre las placas del condensador. Esto es posible, por ejemplo, gracias a los condensadores cilíndricos en los que una varilla representa una placa del condensador y un tubo colocado sobre ella representa la otra. Si el aire del tubo es desplazado por otro medio con mayor permitividad εᵣ, la capacitancia también cambia en este caso y puede convertirse en una distancia, por ejemplo.

Estos métodos se utilizan en nuestros sensores de presión, de nivel y de nivel, que pueden encontrarse rápidamente a través de nuestro selector de productos. Las placas del condensador no tienen que ser necesariamente paralelas u opuestas entre sí. Un condensador con placas plegadas abiertas o detrás de otras podría entenderse como abierto y es la base de nuestros interruptores de proximidad capacitivos, los clásicos absolutos de esta familia de sensores. También en este caso, el aislante en la posición inicial suele ser de aire. Si éste es desplazado por otro medio, la permitividad relativa en el espacio de detección del sensor cambia, lo que puede desencadenar una operación de conmutación. 

Los campos eléctricos siempre pueden propagarse. Por lo tanto, el vacío ε0 sirve como punto de referencia de la permitividad relativa εᵣ. En la práctica, los sensores detectan cualquier material con una permitividad relativa de >1,5. Cuanto mayor sea este valor, mayor será la distancia de conmutación al final. La posibilidad de poder fijar el valor umbral de los sensores amplía enormemente el abanico de aplicaciones una vez más. Por ejemplo, los niveles de llenado pueden detectarse a través de una pared de plástico o de vidrio si la permitividad del medio supera la de la pared en unas cinco veces. 

Dado que los interruptores de proximidad de esta familia de sensores siempre han sido fieles compañeros en nuestra cartera, hemos decidido ofrecer una serie preferente para mantener un buen equilibrio entre requisitos y precio. Los sensores están disponibles en una carcasa roscada cilíndrica para montaje empotrado con los siguientes números de artículo. 

 

Número de artículo Dimensión del hilo Versión
KA080170 M8 2mm distancia de conmutación
KA120120 M12 6mm distancia de conmutación
KA180120 M18 12mm distancia de conmutación
KA300120  M30 25mm distancia de conmutación