O sensor de proximidade capacitivo tem se mostrado uma tecnologia altamente eficiente e confiável em diversas aplicações.
Esse dispositivo é capaz de detectar a presença ou ausência de um objeto próximo a partir da medição de mudanças no campo elétrico entre um eletrodo do sensor e o objeto.
A tecnologia é muito utilizada em indústrias para controle de processos automatizados, detecção de presença de pessoas em sistemas de segurança, entre outras aplicações.
Neste artigo, iremos explorar os princípios de funcionamento, as características e as aplicações mais comuns do sensor de proximidade capacitivo.
O sensor de proximidade capacitivo é um dispositivo eletrônico capaz de detectar a presença ou a ausência de um objeto próximo por meio da variação do campo elétrico.
Ele consiste em um eletrodo sensor, que cria um campo elétrico ao seu redor, e um objeto que pode alterar esse campo quando se aproxima do sensor.
O sensor detecta essa mudança no campo elétrico e a utiliza para determinar a presença ou a ausência do objeto.
O sensor de proximidade capacitivo é comumente utilizado em sistemas de automação industrial, dispositivos de segurança, eletrônica de consumo, entre outras aplicações.
O funcionamento do sensor de proximidade capacitivo baseia-se na variação do campo elétrico criado pelo eletrodo sensor.
Quando não há nenhum objeto próximo ao sensor, o campo elétrico é uniforme e constante. No entanto, quando um objeto se aproxima, ele altera o campo elétrico, criando uma variação de capacitância que é detectada pelo sensor.
O sensor de proximidade capacitivo é composto por um circuito eletrônico que gera um sinal de alta frequência que é aplicado ao eletrodo sensor.
Quando um objeto se aproxima do sensor, ele cria uma capacitância parasita, que é detectada pelo circuito eletrônico. Esse sinal é amplificado e processado para determinar a presença ou a ausência do objeto.
Existem vários tipos de sensores de proximidade capacitivos, como os sensores de tela sensível ao toque, que utilizam um conjunto de eletrodos para detectar a posição do toque, e os sensores de detecção de nível, que são utilizados para medir o nível de líquidos em um tanque.
Podemos afirmar que o sensor de proximidade capacitivo funciona detectando a variação do campo elétrico criado pelo eletrodo sensor quando um objeto se aproxima, e essa variação é utilizada para determinar a presença ou a ausência do objeto.
Existem vários tipos de sensores de proximidade capacitivos, incluindo:
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O sensor de proximidade capacitivo tem uma ampla gama de aplicações em diferentes setores, graças à sua capacidade de detectar a presença ou ausência de objetos sem contato físico.
Aqui estão algumas das principais aplicações do sensor de proximidade capacitivo:
O sensor de proximidade capacitivo é amplamente utilizado em sistemas de automação industrial para detectar a presença de materiais e produtos em várias etapas do processo de produção.
É usado em dispositivos de segurança para detectar a presença de pessoas e objetos em áreas restritas ou perigosas, como portas de segurança, portões e sistemas de alarme.
O sensor capacitivo é usado em telas sensíveis ao toque para detectar a posição do toque, permitindo a interação do usuário com o dispositivo.
É usado em dispositivos eletrônicos de consumo, como smartphones e tablets, para detectar a presença do usuário e ajustar o brilho da tela automaticamente.
O sensor de proximidade capacitivo também é usado em sistemas de detecção de líquidos, como em tanques de armazenamento, para medir o nível de líquido presente.
Além dessas aplicações do sensor de proximidade capacitivo, ele é usado em muitas outras áreas, incluindo robótica, sistemas de embalagem, equipamentos médicos, entre outros.
As características técnicas do sensor de proximidade capacitivo podem variar dependendo do modelo e fabricante, mas algumas das características comuns incluem:
A distância de detecção é a distância máxima em que o sensor pode detectar a presença ou ausência de um objeto. Essa distância pode variar de alguns milímetros até vários centímetros.
A frequência de operação é a frequência na qual o sensor opera e é medida em quilohertz (kHz) ou mega-hertz (MHz).
O tamanho do sensor varia de acordo com a aplicação e pode ser tão pequeno quanto alguns milímetros ou tão grande quanto vários metros.
O material do sensor pode ser plástico, aço inoxidável, alumínio ou outros materiais, dependendo da aplicação.
O grau de proteção indica o nível de proteção do sensor contra poeira, água e outros elementos ambientais. Os sensores de proximidade capacitivos são geralmente classificados de acordo com a norma IP (Proteção Internacional).
Os sensores de proximidade capacitivos podem ter diferentes tipos de saída, como saída analógica, saída digital, saída de frequência, entre outras.
A resolução é a menor variação de distância que o sensor pode detectar e é medida em milímetros.
Em 1958, Walter Pepperl e Wilfried Gehl desenvolveram e lançaram no mercado o primeiro sensor de proximidade industrial.
Na época, a BASF liderou o projeto, buscando substituir os contatos de comutação mecânica por sensores sem contato para detectar objetos, visando reduzir os riscos de explosão.
O primeiro sensor de proximidade foi projetado de acordo com a NAMUR para ser intrinsecamente seguro e evitar faíscas de ruptura durante o seu funcionamento.
Atualmente o sensor de proximidade capacitivo é fabricado pela Pepperl Fuchs, sendo distribuído por uma de suas autorizadas: a Servo.
Conheça as especificações técnicas do sensor de proximidade capacitivo da Pepperl Fuchs.
Diferentes princípios de detecção são usados para diferentes tarefas de detecção, levando em consideração o material do objeto, o ambiente e a distância de detecção necessária.
Os sensores capacitivos são recomendados para detectar objetos não metálicos, como plástico, vidro e papel, ou líquidos oleosos ou aquosos, granulados ou pós, em distâncias de até 50mm.
Esses sensores também podem detectar meios aquosos ou grânulos em recipientes de parede fina e eletricamente não condutores, permitindo a monitorização sem contato do fluxo e do nível de mídia líquida e materiais a granel.
Os sensores capacitivos detectam objetos sem contato físico, usando um campo elétrico alternado gerado pelo eletrodo do sensor.
Quando um objeto sólido ou líquido está dentro do campo de medição, ele afeta o potencial elétrico ou a capacitância do campo alternado.
Essa mudança é detectada pelo oscilador, que aciona um estágio de saída para sensores binários por meio de um acionador Schmitt, comparando com um limite definido internamente.
Todos os sensores de proximidade da Pepperl Fuchs seguem a normativa IEC/EN 60947 para dispositivos de circuito de controle e elementos de comutação.
Para os sensores relacionados à segurança, a normativa relevante é a Painéis de distribuição e equipamentos de controle de baixa tensão - Parte 5-3: Dispositivos de circuito de controle e elementos de comutação – Requisitos para dispositivos de proximidade com comportamento definido sob condições de falha (PDDB).
Agora que você conhece mais sobre o sensor de proximidade capacitivo, venha conhecer o portfólio completo de soluções da Servo.
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