En principio, el sensor capacitivo funciona como un condensador abierto. Se forma un campo eléctrico entre el electrodo de medición y el electrodo GND. Si un material con una constante dieléctrica εr penetra en el campo eléctrico más que el aire, la capacidad del campo aumenta en función del εr de este material.
La electrónica mide dicho aumento de capacidad, la señal generada se valora durante el siguiente procesamiento de la señal y, si el tamaño es apropiado, provoca la conmutación de la salida.
Constante dieléctrica
Los sensores capacitivos detectan medios conductores y no conductores con una constante dieléctrica εr > 1. La constante dieléctrica εr (también permitividad o conductividad dieléctrica) de un material indica cuántas veces mayor es la densidad eléctrica de flujo cuando el material penetra en el campo de medición en lugar del vacío (aire).
Medios conductores
Por norma general, los medios conductores presentan una conductividad eléctrica de >20 µS/cm. Todo tipo de sensores, con o sin electrodo GND, pueden detectar dicha conductividad. En el caso de medios conductores, la constante dieléctrica no influye en la distancia de conmutación. La distancia de conmutación depende del tamaño del objeto y de su conexión a tierra.
Los principales medios conductores incluyen:
- Agua
- Sangre
- Tinta
- Leche
- Acetona
- Metales
Medios no conductores
Por norma general, los medios no conductores presentan una conductividad eléctrica de <20 µS/cm. Por norma general, se recomiendan sensores con electrodo GND para estos medios. Si se introduce un objeto no conductor en el campo del sensor, el campo aumenta en función de la constante dieléctrica y del tamaño del material a detectar y, por lo tanto, aumenta la capacidad del campo de medición. Cuanto menor sea el εr, más difícil será detectar el medio. Por norma general, se puede decir que, en el caso de plásticos con εr = 3, la distancia de conmutación real Sr se corresponde aproximadamente con el 50 % de la distancia de conmutación nominal Sn.
