Sensor capacitivo: o que é, como funciona, para que serve e onde utilizar
Automação Industrial

Sensor capacitivo: o que é, como funciona, para que serve e onde utilizar

Quem procura por altíssima precisão em soluções de automatização tende a encontrar o sensor capacitivo em seus resultados de pesquisa. 

Também conhecido como sensor detector de proximidade de efeito capacitivo, o dispositivo é de grande valia para a detecção sem contato e também para realizar a medição linear de pequenos deslocamentos — entre 0 e 2 cm, podendo chegar à escala nanométrica.

Vamos entender, portanto, como funciona o sensor capacitivo e quais são os diferenciais e vantagens (e pontos de atenção) em usar esse tipo de solução? Basta seguir com a leitura dos tópicos abaixo!

O que é sensor capacitivo e como funciona?

Para explicar melhor como funciona o sensor capacitivo vale a pena, primeiro, entender o conceito de capacitância — capacidade de armazenar carga elétrica. 

Assim, no caso desse tipo de dispositivo, a capacitância é variável conforme a distância entre a superfície onde o sensor deve atuar e o material de detecção. Assim, convém observar a versatilidade dessa solução, que é capaz de detectar materiais diversos, como:

  • plástico;
  • mineral;
  • vidro;
  • madeira;
  • papel.

Ele também identifica se trata-se de um material um líquido (oleoso ou aquoso) ou mesmo se granulado ou em pó. Uma amplitude interessante e da qual vamos entender, mais à frente, no quanto isso influencia a quantidade de aplicações do sensor capacitivo.

Sensor capacitivo x sensor indutivo: quais são as diferenças?

Embora possuam atuação similar em aplicações e processos industriais, o sensor capacitivo e o sensor indutivo dispõem de particularidades que permitem um levar vantagem em relação ao outro, e vice-versa.

Sensor capacitivo x sensor indutivo: quais são as diferenças

Para tanto, deve-se levar em consideração uma série de fatores que podem influenciar no processo de tomada de decisão, como é o caso do efeito de campo elétrico (no caso do sensor capacitivo) e do efeito de campo magnético (quando nos referimos ao sensor indutivo). Vamos ver, a seguir, como isso se aplica nos diferenciais de cada um em diferentes aspectos técnicos analisados:

  • a resolução do sensor capacitivo é ótima; do sensor indutivo, aplicável;
  • a variedade de materiais do sensor capacitivo é ótima; do sensor indutivo, aplicável;
  • a detecção de objetos pequenos do sensor capacitivo é ótima; do sensor indutivo, aplicável;
  • a facilidade de montagem do sensor capacitivo é ótima; do sensor indutivo, aplicável;
  • o alcance do sensor capacitivo é aplicável; do sensor indutivo, ótimo;
  • a largura de banda do sensor capacitivo é ótima; do sensor indutivo, ótima;
  • o custo do sensor capacitivo é aplicável; do sensor indutivo, ótimo;
  • ambientes sujos ou com poeira são inadequados para o sensor capacitivo é aplicável; para o sensor indutivo, ótimos.

Nesse sentido, dá para avaliar algumas características e considerações sobre ambos os dispositivos.

O sensor capacitivo, por exemplo, pode se dar melhor a partir da instalação de sensores paralelos (lado a lado) ou embutidos em partes que causam interferência no campo magnético do sensor indutivo. Esse tipo de sensor, por sua vez, tem alcance melhor e permanece em operação eficiente mesmo em áreas com sujeira e poeira e sujeira.

Aplicações do sensor capacitivo

Com essa capacidade de detectar objetos alvo metálicos e não metálicos e boa variedade de distância de operação com o objeto, o sensor capacitivo tende a se destacar no setor industrial — especialmente, devido à sua alta precisão. Quer ver alguns exemplos disso? Entenda onde pode ser considerada a aplicação do sensor capacitivo:

  • medição de posicionamento;
  • medição de espessura:
  • testes variados de linha de produção;
  • checagem de uniformidade nas dimensões de peças produzidas;
  • Identificação de materiais com permissividades distintas.

Entre outras aplicações gerais que remetem ao uso de sensores, mas com admirável capacidade de utilização quando uma alta resolução se faz necessária.

Sem falar que, como vimos, o sensor capacitivo e o sensor indutivo podem se complementar onde faltam as características para um e o outro.

Leia também: sensor de temperatura: o que é, função e funcionamento

Aplicações do sensor capacitivo

Informações adicionais e curiosidades sobre sensor capacitivo

Vamos conferir, agora, algumas informações complementares sobre o sensor capacitivo? Assim, pode ficar ainda mais claro o quanto esse tipo de dispositivo pode agregar em precisão e decisões assertivas para os seus equipamentos e para qualificar ainda mais os seus processos industriais.

Principais dados técnicos

Entre as principais informações técnicas do sensor capacitivo, podemos destacar:

  • capacidade de detectar materiais condutores e também isolantes elétricos. Isso inclui os metais ferrosos e os não ferrosos além de madeira, plástico, vidro, óleo, água e também soluções aquosas em geral;
  • a distância de operação do dispositivo é ajustável. E isso pode variar tanto do objeto quanto das características de instalação da superfície.

Com isso, esse tipo de sensor ganha aplicações para o controle de nível de líquidos e materiais a granel, por exemplo, ou mesmo na monitorização de materiais distintos, como os que citamos na lista acima.

De onde veio o sensor de proximidade?

Você já se perguntou a respeito da história que deu origem ao sensor de proximidade de efeito capacitivo? Na verdade, podemos voltar para meados do século 19 (mais precisamente, em 1958), quando Walter Pepperl e Wilfried Gehl desenvolveram o primeiro sensor de proximidade de grau industrial.

A empresa responsável por isso foi a BASF, que tinha como principal objetivo a substituição dos contatos de comutação mecânica e, com isso, detectar bens sem causar fagulhas de ruptura nesse contato. Tudo isso para reduzir o risco de explosões.

E, até hoje, essa ideia inovadora permanece em evolução, aplicação e inovação dentro dos empreendimentos industriais.

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Conclusão

Vimos, ao longo deste artigo, que o sensor capacitivo tem participação ativa em processos industriais e suas particularidades fazem com que o sensor indutivo seja um interessante complemento. Afinal de contas, ambos podem complementar o que carece nas características do outro.

Esperamos que este conteúdo tenha te ajudado a compreender as aplicações do sensor capacitivo. E conte conosco para oferecer as melhores soluções do tipo no mercado!

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Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação da KALATEC, 23 anos de experiência com mais de 5000 visitas únicas em Indústrias. Especialista em Automação Industrial e apaixonado por Servos Motores, foi treinado nas fábricas EMERSON MOTION CONTROL, YASKAWA, WEG, DELTA, HNC, LEADSHINE e ESTUN. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo, USP (Projeto Inspire) entre outros.

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