Le détecteur capacitif fonctionne comme un condensateur ouvert. Un champ électrique est formé entre l'électrode de mesure et l'électrode GND. Si un matériau présentant une constante diélectrique εr supérieure à l'air pénètre dans le champ électrique, la capacité du condensateur augmente en fonction de la constante εr de ce matériau.
L'électronique mesure cette augmentation de capacité et génère un signal, qui est évalué dans l'étage de traitement des signaux se trouvant en aval et entraîne, pour une certaine valeur, la commutation de la sortie.
Constante diélectrique
Les détecteurs capacitifs détectent aussi bien des fluides conducteurs que des fluides non conducteurs ayant une constante diélectrique εr > 1. La constante diélectrique εr (également appelée permittivité relative ou conductivité diélectrique) d'un matériau indique dans quelle mesure l'induction électrique augmente lorsque ce matériau pénètre dans le champ de mesure et remplace le vide (l'air).
Fluides conducteurs
Les fluides conducteurs possèdent typiquement une conductivité électrique > 20 μS/cm. Ils peuvent être détectés par tous les types de détecteurs, avec ou sans électrode GND. Avec les fluides conducteurs, la constante diélectrique ne joue aucun rôle dans la portée de commutation. Celle-ci est influencée par les dimensions de l'objet et par sa mise à la terre.
Exemples de fluides conducteurs :
- eau
- sang
- encre
- lait
- acétone
- métaux
Fluides non conducteurs
Les fluides non conducteurs possèdent typiquement une conductivité électrique < 20 μS/cm. Pour ces fluides, on recommande généralement des détecteurs avec électrode GND. Lorsqu'un objet non conducteur est placé dans le champ du détecteur, le champ se renforce en fonction de la constante diélectrique et des dimensions de l'objet à détecter, et la capacité du champ de mesure augmente en conséquence. Plus εr est faible, plus le fluide est difficile à détecter. D'une façon générale, on peut dire que, pour des matières plastiques avec εr = 3 par exemple, la portée réelle Sr correspond à environ 50% de la portée nominale Sn.
