Sensor CapacitivoSensor Capacitivo

Los Los sensores capacitivossensores capacitivos son son un tipo de un tipo de sensorsensor eléctrico eléctrico. .

Conceptos teóricosConceptos teóricos

• El El condensadorcondensador, a veces denominado con el anglicismo capacitor, es un dispositivo formado por dos conductores o , a veces denominado con el anglicismo capacitor, es un dispositivo formado por dos conductores o armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dieléctrico, que sometidos a una armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dieléctrico, que sometidos a una diferencia de potencialdiferencia de potencial adquieren una determinada adquieren una determinada carga eléctricacarga eléctrica..

• A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y en el A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y en el sistema internacionalsistema internacional de unidades de unidades se mide en se mide en FaradiosFaradios (F), siendo un Faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a (F), siendo un Faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 una diferencia de potencial de 1 VoltioVoltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 , estas adquieren una carga eléctrica de 1 CulombioCulombio..

• Se denomina Se denomina capacitanciacapacitancia de un conductor a la propiedad de adquirir carga eléctrica cuando es sometido a un de un conductor a la propiedad de adquirir carga eléctrica cuando es sometido a un potencial eléctrico con respecto a otro en estado neutro.potencial eléctrico con respecto a otro en estado neutro.

• La relación entre el área de las placas y la capacitancia nos da que a mayor área útil, mayor será la capacitancia La relación entre el área de las placas y la capacitancia nos da que a mayor área útil, mayor será la capacitancia (son directamente proporcionales). En tanto la relación entre la capacitancia y la separación entre dos placas es (son directamente proporcionales). En tanto la relación entre la capacitancia y la separación entre dos placas es inversamente proporcional. Por último, tenemos que la capacitancia depende del inversamente proporcional. Por último, tenemos que la capacitancia depende del dieléctricodieléctrico, siendo que para el , siendo que para el vacío, la capacitancia es C0; para un aislante dieléctrico K, la capacitancia está dada por C0K.vacío, la capacitancia es C0; para un aislante dieléctrico K, la capacitancia está dada por C0K.

• donde:donde:– ε0: ε0: constante dieléctricaconstante dieléctrica del vacío del vacío– εεrr: constante dieléctrica o : constante dieléctrica o permitividadpermitividad relativa del material relativa del material dieléctricodieléctrico entre las placas entre las placas– AA: el área efectiva de las placas: el área efectiva de las placas– dd: distancia entre las placas o espesor del dieléctrico: distancia entre las placas o espesor del dieléctrico

Aplicaciones Aplicaciones

• Detección de nivel Detección de nivel En esta aplicación, cuando un objeto (líquidos, granulados, metales, En esta aplicación, cuando un objeto (líquidos, granulados, metales, aislantes, etc.) penetra en el campo eléctrico que hay entre las aislantes, etc.) penetra en el campo eléctrico que hay entre las placas sensor, varía el placas sensor, varía el dieléctricodieléctrico, variando consecuentemente el , variando consecuentemente el valor de valor de capacitanciacapacitancia..

• Sensado de humedadSensado de humedadEl principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la El principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la anterior. En esta ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire, cambia anterior. En esta ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire, cambia su permitividad con respecto a la su permitividad con respecto a la humedadhumedad del ambiente. del ambiente.

• Detección de posiciónDetección de posiciónEsta aplicación es básicamente un condensador variable, en el cual Esta aplicación es básicamente un condensador variable, en el cual una de las placas es móvil, pudiendo de esta manera tener mayor o una de las placas es móvil, pudiendo de esta manera tener mayor o menor superficie efectiva entre las dos placas, variando también el menor superficie efectiva entre las dos placas, variando también el valor de la capacitancia, y también puede ser usado en industrias valor de la capacitancia, y también puede ser usado en industrias químicas.químicas.

TransductoresTransductores

• La medición en este tipo de sensores se La medición en este tipo de sensores se suele hacer mediante una señal variable, suele hacer mediante una señal variable, típicamente sinusoidal, que es típicamente sinusoidal, que es moduladamodulada con la variación de la capacidad del sensor con la variación de la capacidad del sensor para luego obtener su para luego obtener su valor eficazvalor eficaz. .