多年來，一種簡單的電容式傳感器已在商業(yè)上用于檢測非金屬物體，盡管它們僅限于短距離，通常低于 1 厘米。通常，電容傳感器是一種接近傳感器，用于通過傳感器形成的電場效應(yīng)來檢測附近的物體。這些類型的傳感器在通過塑料或木材等絕緣材料進行觀察的同時感應(yīng)導(dǎo)電材料的能力與雷達有一些相似之處。

      與雷達相比，差異是顯著的。電容式傳感器更小、更簡單、更便宜且功耗更低。因此，本文簡要介紹了什么是電容式傳感器及電容式傳感器工作原理。

      什么是電容式傳感器？

      用于在沒有任何物理接觸的情況下檢測液體或固體等目標的電子設(shè)備稱為電容式傳感器。為了檢測這些目標，電容傳感器將從傳感器的檢測端產(chǎn)生電場。任何可以中斷該電場的目標都可以通過該傳感器檢測到。

      電容式傳感器可以檢測的固體材料有紙張、塑料、玻璃、布料和木材。電容式傳感器可檢測的液體有油、油漆、水等。

      電容式傳感器工作原理

      電容式傳感器的工作原理與普通電容器類似。在這種傳感器中，傳感面內(nèi)的金屬板與振蕩電路電連接，被檢測的目標可以作為電容器的下一個板。與產(chǎn)生電磁場的電感傳感器不同，電容傳感器產(chǎn)生靜電場。

      電容式傳感器的框圖如下所示。內(nèi)部電容圖如上所示。該傳感器包括一個高頻振蕩器，其感應(yīng)表面由兩個金屬電極構(gòu)成。一旦物體靠近感應(yīng)表面，它就會進入電極的靜電場并改變振蕩器的電容。

      因此，一旦達到一定幅度，振蕩器電路將開始振蕩并改變傳感器的輸出條件。一旦目標遠離電容式傳感器，振蕩器的振幅就會降低，從而將電容式傳感器切換回其原始位置。該傳感器的典型檢測范圍約為 1 英寸或 25 毫米，而某些傳感器的范圍可擴展至 2 英寸。

      這些傳感器可以簡單地檢測物體的優(yōu)異介電常數(shù)。因此，這使得檢測非金屬容器內(nèi)的材料成為可能，因為與容器相比，液體的介電常數(shù)要高得多。因此，這提供了傳感器觀察整個容器并檢測液體的能力。為了更好地運行，它們必須在溫度和濕度相當恒定的情況下使用。

      電容式傳感器公式

      電容傳感器是一種用于電容傳感的器件。它主要基于電容耦合原理。該傳感器可以簡單地檢測和測量不同的事物，如運動、化學(xué)成分、位移、電場，并間接檢測許多其他變量，這些變量可以變成介電常數(shù)或運動，如加速度、壓力、流體成分和液位。

電容傳感器包括兩個金屬板，它們之間的距離為“d”，面積為“A”。因此，兩個端子之間的電容“C”可以通過以下表達式給出。

      C = ε0*εr*A/h

      在這里：

      'C' 是法拉第內(nèi)的電容

      'εr' 是絕緣體的相對介電常數(shù)

      'εo' 是自由空間的介電常數(shù)

      'A'是兩個板塊的重疊區(qū)域

      h是兩個板之間間隙的寬度。

      相關(guān)傳感器產(chǎn)品型號

        ?FUTEK MTA400 三軸稱重傳感器

        ?Bota Systems MiniONE微型六軸力扭矩傳感器

        ?Adin Robotics AFT200-D80智能六軸力矩傳感器

        ?美培亞三美 MMS101微型6分量力/六軸/力矩傳感器

        ?FUTEK QLA414 納米力傳感器

        ?FUTEK QMA142 六軸力矩傳感器（薄型輕型）。

      相關(guān)閱讀：

        ?電容式傳感器有哪幾種類型？

        ?力傳感器和壓力變送器的區(qū)別

        ?電容式傳感器與電感式傳感器的區(qū)別？

        ?壓力傳感器有哪些類型？

        ?電容式傳感器的優(yōu)點缺點？