電容式傳感器的功能與技術(shù)

電容式傳感器的工作原理與開放式電容器基本相同。測量電極與接地電極之間形成一個電場，如果介電常數(shù)εr大于空氣介電常數(shù)的物質(zhì)進入電場，那么電場的電容會增加，具體取決于該物質(zhì)的εr。

傳感器中的電子模塊可測量出這一電容增加，所產(chǎn)生的信號在后續(xù)信號處理期間進行調(diào)節(jié)，并在對應幅值處觸發(fā)輸出開關(guān)動作。

帶接地電極的傳感器

這些傳感器的感應面可以齊平安裝在材料內(nèi)。由于這些傳感器的測量區(qū)域從測量點延伸到集成的接地電極，因此測量區(qū)域有限。這些傳感器特別適合檢測油、玻璃、木材、塑料等非導電材料，但也適合檢測導電材料。為了避免傳感器意外開關(guān)或者表面產(chǎn)生濕氣，傳感器上集成了補償電極，以抑制有害物體的影響。

不帶接地電極的傳感器

一般來說，這些傳感器不能齊平安裝。由于沒有接地電極，所以被測物體起到接地電極的功能。不帶接地電極的傳感器對于污染和冷凝液不敏感，因此特別適合物位檢測應用。為了獲得較大的感應距離，被測介質(zhì)必須導電并且良好接地。

介電常數(shù)

電容式傳感器可檢測介電常數(shù)εr>1的導電和非導電介質(zhì)。物質(zhì)的介電常數(shù)εr（亦稱相對電容率或感應電容）說明了當該物質(zhì)進入測量區(qū)域時，電通量密度增大的倍數(shù)。 

導電介質(zhì)

導電介質(zhì)的電導率通常大于20 µS/cm。所有傳感器類型，不論是否帶有接地電極，都能夠輕松檢測。感應距離不受導電介質(zhì)的介電常數(shù)的影響。物體的大小及其接地影響感應距離。

導電介質(zhì)包括：

• 水
• 血液
• 油墨
• 牛奶
• 丙酮
• 金屬 

非導電介質(zhì)

非導電介質(zhì)的電導率通常小于20 µS/cm。一般而言，對于非導電介質(zhì)，推薦采用帶接地電極的傳感器。當非導電物體進入傳感器的電場時，電場根據(jù)被測物體的介電常數(shù)和大小而增大，測量區(qū)域增大。εr越小，介質(zhì)檢測越困難。例如，對于εr = 3的塑料，實際感應距離（Sr）等于額定感應距離（Sn）的大約50%。 

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