从电容器到电容式传感器--一项成熟技术的趣事

电容式传感器的历史早在 1745 年就已开始。当时，大教堂院长埃瓦尔德-于尔根-格奥尔格-冯-克莱斯特（Ewald Jürgen Georg von Kleist）和一年后，自然科学家彼得-范-穆申布鲁克（Pieter van Musschenbroek）分别对玻璃和金属部件的排列方式进行了实验，并在实验过程中遭受了轻微的电击。这一发现被称为克莱斯特瓶或莱顿瓶，是现代史上第一个电容器。在随后的岁月里，这种电容器不断得到进一步的发展，从而产生了源源不断的新应用，其中包括在传感器技术中的应用，也就是人们所熟知的电容式传感器。

 

在某种程度上，这些传感器是具有特殊设计的电容器，可以保持电容的可变性，然后通过电子电路对其进行评估。例如，这种可变性可以通过移动电容器板来实现。如果电容板之间的距离因机械力而增大，电容器的电容量就会减小。如果电容器的一侧现在由薄膜构成，则可以测定水压等。如果将传感器浸入湖中，则可利用静水压力来确定水位。

 

电容器板之间的绝缘体提供了另一种影响电容的方法。例如，在圆柱形电容器中，一根杆代表一块电容器板，放在杆上的管子代表另一块电容器板。如果管中的空气被另一种介质取代，而该介质的介电常数εᵣ更大，电容也会随之改变，并可转换为距离等。

 

我们的压力传感器、物位传感器和液位传感器都采用了这些方法，您可以使用产品选择器快速找到它们。电容器的极板不一定要平行或面对面。开路或堆叠板的电容器可理解为开路电容器，是我们电容式接近开关的基础，也是该传感器系列的绝对经典。同样，在初始位置，绝缘体通常由空气组成。如果空气被另一种介质取代，传感器检测区域内的相对介电常数就会发生变化，从而触发开关操作。

 

电场总是可以传播的。因此，真空 ε0 可作为相对介电常数 εᵣ 的参考点。在实际应用中，传感器可以检测到相对介电常数大于 1.5 的任何材料。设置传感器阈值的功能进一步极大地扩展了应用范围。例如，如果介质的介电常数超过墙壁的介电常数约 5 倍，就可以通过塑料或玻璃墙检测到填充物水平。

 

由于该传感器系列中的接近开关一直是我们产品组合中的忠实伙伴，因此我们决定提供一个特殊系列，以便在要求和价格之间保持良好的平衡。传感器采用圆柱螺纹外壳，可嵌入安装，产品编号如下。

 

产品编号 螺纹尺寸 型号

KA080170 M8 2mm 开关距离

KA120120 M12 6 毫米开关距离

KA180120 M18 12 毫米开关距离

KA300120 M30 25 毫米开关距离