Конструктив и применение емкостных датчиков

Емкостные датчики называются бесконтактные выключатели емкостного типа, где чувствительный элемент выполнен в виде направленных в сторону активной поверхности пластин конденсатора. Схематически можно отобразить вот так: 

Принцип работы заключается в следующем, при приближении к рабочей поверхности датчика любого объекта, на зависимости от материала, происходит изменение емкости конденсатора, изменению параметров генератора, и как итог срабатывает коммутационный элемент. 
В емкостном датчике управляющим объектом может быть любой объект из любого материала: магнитного и немагнитного, диэлектрик или проводник, твердого или жидкого. 
Разные объекты влияют с разной силой на бесконтактный емкостный выключатель (датчик), вода к примеру, воздействует на датчик с большей силой, чем мелкие и тонкие предметы. 
Параметры управляющего объекта в значительной степени влияют на расстояние срабатывания емкостных датчиков. Чем ниже диэлектрическая проницаемость материала, из которого сделан объект, и чем меньше сам объект, тем соответственно будет меньше расстояние срабатывания датчика. Расстояние срабатывания указывается на датчиках в идеальных условиях. Эталоном служит заземленная стальная пластина. Пластина изготовлена в форме квадрата, одна из сторон которой, равняется диаметру чувствительной поверхности емкостного датчика, или же 3му номинальному расстоянию воздействия диэлектрической проницаемости объекта, в зависимости от того, какая из величин имеет большее значение. Пластина имеет толщину 1 мм. 
Применяться емкостные датчики могут практически везде. Используют их в системах управления и регулировки технологических процессов на производстве. Самое распространенное применение датчиков это, контроль уровня заполнения емкостей различными объектами, порошками, жидкостями, зернистым материалом. Используются они также как конечные выключатели на автоматизированных производствах. 
На сегодня, самым распространенным типом емкостного датчика - является датчик присутствия (приближения), который имеет явные преимущества, помимо надежности. Сравнительная низкая цена, при широком спектре применении во всех отраслях промышленности. Самыми распространенными объектами, где используются емкостные датчики:
- регулировка натяжения конвейерной ленты;
- контроль уровня заполнения сыпучим материалом прозрачной тары;
- сигнализация уровня заполнения пластиковых и стеклянных емкостей;
- счет продукции поштучно.
Преимущества емкостных датчиков, перед датчиками других типов:
- простота эксплуатации, недорогие материалы при производстве, маленькие габариты, высокая чувствительность;
- надежность и безотказность благодаря отсутствию контактов;
- долговечность;
- установка и демонтаж датчика не требует больших затрат;
- разнообразная форма датчика позволяет приспособить их для любой задачи, и для любой конструкции.
Как и у всего оборудования есть и свои недостатки. 
- относительно низкий коэффициент преобразования;
- требования по экранированию высокие;
- датчики работают на повышенной частоте тока (в сравнении со стандартными 50 Гц).

Емкостные датчики можно квалифицировать на несколько типов: 
1.Одноемкостные датчики;
2.Двухъемкостные датчики.
- дифференциальные;
- полудифференциальные.
3.Датчики линейных перемещений.
- переменной площадью электродов;
- переменным зазором между электродами.
4.Датчики угловых перемещений.
5.Инклинометры.
6.Емкостные датчики уровня жидкости.
7.Датчики давления.
На сегодняшний день несколько мировых лидеров по производству емкостных датчиков, одним из них является компания Sick. Данный производитель выпускает целую линейку датчиков, таких как:
- обще промышленные емкостные датчики серии CM18, CM30DC, CM30 AC, CQ28, CQ35;
- емкостные датчики для пищевой промышленности серия CM18PTFE.
Компании Allen-Bradly:
- датчики приближения (емкостные) серии 875C, 875CP.
Компания Autonics Corporation:
- емкостной датчик CR.
Компания Balluff: 
- емкостные сенсоры BCS;
- емкостные датчики BCS;
- емкостные датчики измерения расстояния BCW.
Компания BD SENSORS выпускает:
- керамические сенсоры давления series DSK 519K (тензоризистивный), DSK 701Q, 701F, 701C, 701V (емкостные).
Группа компаний DI-SORIC:
- емкостные датчики этикеток: KSSTI, KSSTS;
- бесконтактные емкостные переключатели KDC, KDCR.
Фирма IFM electronic:
- емкостные датчики серий KI, KD, KG, KX.
Компания NIVELCO Process Control Co:
- емкостной датчик предельного уровня NIVOCAP CK;
- емкостные датчики NIMET.
Компания Pepperl+Fuchs:
- емкостные датчики серии CJ, CBN, CCN, CJ8, CBB.
Компания Siemens:
- емкостный датчики серии BERO.
Компания Turck:
- емкостные датчики предназначены для обнаружения положения цилиндра series NIMFE, BIM.