sensores capacitivos

Sensores capacitivos

Um sensor ou transdutor capacitivo é um condensador que exibe uma variação do valor nominal da capacidade em função de uma grandeza não eléctrica.
Uma vez que um condensador consiste basicamente num conjunto de duas placas condutoras separadas por um dieléctrico, as variações no valor nominal da capacidade podem ser provocadas por redução da área frente a frente e da separação entre as placas, ou por variação da constante dieléctrica do material. Os sensores capacitivos permitem medir com grande precisão um grande número de grandezas físicas, tais como a posição, o deslocamento, a velocidade e a aceleração linear ou angular de um objecto; a humidade, a concentração de gases e o nível de líquidos ou sólidos; a força, o torque, a pressão e a temperatura; mas também detectar a proximidade de objectos, a presença de água e de pessoas, etc.
Hoje em dia existe uma grande variedade de aplicações que utilizam sensores capacitivos, de forma discreta ou integrada. Por exemplo, são bastante comuns os sensores capacitivos de pressão, (caso dos microfones), de aceleração, de fluxo de gases ou líquidos, de humidade, de compostos químicos como o monóxido de carbono, dióxido de carbono, azoto, de temperatura, de vácuo, de nível de líquidos, de força, de deslocamento, etc., uns detectando as variações na espessura do dieléctrico, outros na constante dieléctrica. A detecção da variação da capacidade é geralmente efectuada através da medição da carga acumulada, por exemplo através da aplicação de uma tensão constante, ou então indirectamente através da variação da frequência de oscilação ou da forma de onda à saída de um circuito, do qual o sensor é parte integrante. Na Figuras 7.16 apresentam-se os esquemas simplificados de alguns dos sensores capacitivos mais vulgarmente utilizados.
Em 7.16.a considera-se o caso de um sensor capacitivo de deslocamento. Neste sensor os dois eléctrodos são fixos e estão separados por uma película fina de um