Dispositivos Do Tipo Capacitivo

Dispositivos do tipo capacitivo

O capacitor é um componente elétrico, composto de dois condutores, denominados placas, separados por um material isolante (dielétrico). Este componente, muito utilizado em circuitos elétricos, tem como principal característica a propriedade de armazenar cargas elétricas e, consequentemente, se opor a variações na voltagem do circuito onde está instalado. A unidade que caracteriza um capacitor é a capacitância, expressa em farad (F). Um capacitor de um farad armazena um coulomb de carga ao ser submetido a uma diferença de potencial de um volt. Quando submetido a uma tensão alternada (AC), o capacitor é percorrido por uma corrente diretamente proporcional ao valor da sua capacitância.
O valor da capacitância (C) é função da área das placas (A), da distância entre as placas (D) e da constante dielétrica (K) do material isolante existente entre as placas do capacitor, ou seja:

Figura 1

Para capacitores cilíndricos, que é o tipo mais usualmente utilizado na medição de nível (figura 3), o valor da capacitância é dada por:

Figura 2

onde:
C = capacitância em picofarad (10-12 farad);
K = constante dielétrica do material (vide tabela 4.2);
X = comprimento do capacitar (mm);
D, d = diâmetros (mm).

Princípio de Funcionamento

Dispositivos do tipo capacitivo consistem, basicamente, em uma sonda cilíndrica, inserida verticalmente no vaso em que se deseja medir o nível (figura 3). A sonda (S) pode ser isolada ou não e serve como uma das placas do capacitor, enquanto as paredes do vaso (V) formam a outra placa e o fluido comporta-se como o dielétrico. O valor da capacitância é medido através de um circuito em ponte AC, excitado por um oscilador de alta frequência (0,5 a 1,5 MHz). Quando varia o nível no interior do vaso, alteram-se as proporções entre o líquido (1) e o vapor (L - 1);como a constante dielétrica (K) da maioria dos líquidos é maior que a dos vapores, as variações de nível no interior do vaso traduzem-se em variações (quase)