Do condensador ao sensor capacitivo - factos interessantes sobre uma tecnologia comprovada
A história dos sensores capacitivos começou em 1745, quando o reitor da catedral Ewald Jürgen Georg von Kleist e, um ano mais tarde, o cientista natural Pieter van Musschenbroek fizeram experiências independentes com a disposição de peças de vidro e metal, sofrendo ligeiros choques eléctricos no processo. Esta descoberta é atualmente conhecida como a garrafa de Kleist ou de Leiden e representa o primeiro condensador da história moderna. Este condensador foi continuamente desenvolvido nos anos seguintes, o que levou a um fluxo constante de novas aplicações, incluindo na tecnologia de sensores, onde é mais conhecido como sensores capacitivos.
Estes sensores são, de certa forma, condensadores com designs especiais que permitem manter a capacitância variável e depois avaliá-la através de um circuito eletrónico. Esta variabilidade pode ser conseguida com placas de condensadores móveis, por exemplo. Se a distância entre as placas aumentar devido a uma força mecânica, a capacitância do condensador diminui. Se um dos lados do condensador for agora constituído por uma membrana, a pressão da água, por exemplo, pode ser determinada. Se este sensor estiver imerso num lago, a pressão hidrostática pode ser utilizada para determinar o nível de enchimento.
O isolador entre as placas do condensador oferece outra forma de influenciar a capacitância. Isto é possível através de condensadores cilíndricos, por exemplo, em que uma haste representa uma placa do condensador e um tubo colocado sobre ela representa a outra. Se o ar no tubo for deslocado por outro meio com uma permissividade maior εᵣ, a capacitância também muda aqui e pode ser convertida em uma distância, por exemplo.
Estes métodos são utilizados nos nossos sensores de pressão, de nível e de nível, que podem ser encontrados rapidamente através do nosso seletor de produtos. As placas do condensador não têm necessariamente de correr em paralelo ou estar viradas umas para as outras. Um condensador com placas abertas ou empilhadas pode ser considerado aberto e é a base dos nossos sensores de proximidade capacitivos, os clássicos absolutos desta família de sensores. Também aqui, o isolador é normalmente constituído por ar na posição inicial. Se este for deslocado por outro meio, a permissividade relativa na área de deteção do sensor altera-se, o que pode desencadear uma operação de comutação.
Os campos eléctricos podem sempre propagar-se. O vácuo ε0 serve, portanto, como ponto de referência para a permissividade relativa εᵣ. Na prática, os sensores detectam qualquer material com uma permissividade relativa >1,5. Quanto maior for este valor, maior será a distância de comutação. A capacidade de definir o valor limite dos sensores expande ainda mais a gama de aplicações. Por exemplo, os níveis de enchimento podem ser detectados através de uma parede de plástico ou vidro se a permissividade do meio exceder a da parede por um fator de cerca de cinco.
Como os sensores de proximidade desta família de sensores sempre foram companheiros fiéis no nosso portefólio, decidimos oferecer uma série especial para manter um bom equilíbrio entre requisitos e preço. Os sensores estão disponíveis numa caixa cilíndrica roscada para montagem embutida com os seguintes números de artigo.
N.º de artigo Tamanho da rosca Versão
KA080170 M8 2mm distância de comutação
KA120120 M12 6mm distância de comutação
KA180120 M18 12mm distância de comutação
KA300120 M30 25mm distância de comutação
