Was ist ein Kapazitiver Sensor?

Was ist ein kapazitiver Sensor?

Definition des kapazitiven Sensors

Ein kapazitiver Sensor ist eine Art von Sensor, der auf der Veränderung der Kapazität basiert, um die Änderung einer physikalischen Größe zu detektieren.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip der kapazitiven Sensoren basiert auf der Definition der Kapazität:

• C ist die Kapazität.

• ϵ ist die Permittivität des Mediums.

• A ist die wirksame Fläche zwischen den Platten.

• d ist der Abstand zwischen den beiden Platten.

Kapazitive Sensoren detektieren Änderungen in physikalischen Größen, indem sie eines oder mehrere dieser drei Parameter verändern. Genauer gesagt ändert sich die Ausgangskapazität C des kapazitiven Sensors mit der Änderung der zu messenden physikalischen Größe, um so die Detektionsfunktion zu erfüllen.

Typen

• Flächenvariierender Typ

• Abstandvariierender Typ

• Permittivitätsvariierender Typ

Vorteile

• Hohe Empfindlichkeit: Kann kleine Änderungen in physikalischen Größen detektieren.

• Schnelle Reaktionszeit: Sehr kurze Reaktionszeit auf Änderungen.

• Einfache Struktur: Normalerweise aus einer einfachen Metallplatte oder Folie bestehend.

• Berührungsloses Messen: Kann ohne direkten Kontakt mit dem zu messenden Objekt messen.

• Verschleißfest: Keine beweglichen Teile, daher nicht leicht verschleißanfällig.

Nachteile

• Temperaturauswirkungen: Temperaturänderungen beeinflussen die Permittivität des Mediums, was die Genauigkeit des Sensors beeinträchtigt.

• Nichtlinearität: Einige Arten von kapazitiven Sensoren haben Nichtlinearitätsprobleme.

• Störanfälligkeit: Anfällig für elektromagnetische Störungen der Umgebung.