电容式传感器可实现非接触的，独立的检测。并且对于导电材料和非导电材料均可实现
可靠检测。因此，电容式传感器可以适用于某些电感式传感器无法检测的应用场合。
电容式传感器典型的应用是距离和位置的测量，以及弯曲强度，厚度，液位控制，偏心
度，同心度，形变，磨损和震动的检测。
构造和功能
每个电容式传感器的感应元件是由一个传感器电极和一个屏蔽层电极组成的。这两个同
轴金属电极共同组成一个电容器。
当被测物体（金属材质或非金属材质）接近传感器表面时，它同时进入了由这两个电极
构成的电场，从而使这个电容器的电容量发生变化；也就是说，具有RC振荡器电路的
电容器，其电容量会随着被测物体的接近而增加（电容量的变化量为ΔC）。
只有在达到ΔC的电容变化量的时候，RC振荡器电路才能开始振荡，产生振幅。
这样，当被测物体接近时，RC振荡器电路产生的振幅会由比较器电路检测到，并且通
过输出级电路形成输出信号（见左图）。
齐平式安装
在齐平式安装时，电容式传感器会产生一个直线型的电场（见左图）。常用于从远处检
测固体材料（例如：塑料颗粒、平板、纸箱、成堆的纸、瓶子、木屑等）或者透过玻璃
容器或塑料容器检测其内部的液体。
非齐平式安装
在非齐平式安装时，电容式传感器会产生一个圆锥型的电场（见左图）。常用于接触式
地（检测面与被测物相接触）检测被测物（例如颗粒、油或水）。
影响因素
电容式传感器同样可以用来检测非导体材料，诸如塑料、木材、玻璃等。
由导体材料制成的被测物体会在传感器的感应面形成一个反向电极，由极板A和极板B
构成了串联电容CA和CB（见左图1）。
该串联电容的电容量总是大于无被测物激励时由电极A和B所构成的电容量。
因为金属材料具有高导电性，所以金属被测物可以获得zui大的开关距离；同时，在使用
电容式传感器的时候，不必像使用电感式传感器那样，对不同的金属采用不同的衰减系
数。
将非导体材料（绝缘体）放在电容器的电极A和电极B之间，会使其电容量增加，其增
加量取决于介电常数εr（见左图2），而电容量的增加量是与开关距离的增大量成正比
的。
所有液体和气体的介电常数均是高于空气的。
一般来说，材料的介电常数越大，可获得的开关距离就越大。测试有机材料（木材、谷
物等）时，开关距离在很大程度上取决于其水份含量（水的介电常数为80）。

开关距离S
开关距离是指在被测物触发传感器发生信号变化时，传感器检测面和被测物表面的距
离。
电容式传感器的开关距离取决于以下几个方面：
•  传感器的直径
•  被测物体的材质
•  被测物体的质量
•  安装方式（齐平/非齐平）
额定开关距离/额定工作距离 Sn
额定开关距离是指采用标准被测物能够触发传感器动作的zui大距离。
这是一个典型的理论值，像制造误差、温度和电压偏差之类的因素均没有被考虑在内。
标准被测物是由37号钢制成的1mm厚的方形金属块。如左图，边长“a”应为3倍的
Sn，前提是如果3倍的Sn超过归感应面直径，否则应大于感应面的直径。被测物必须接
地，以确保获得较大的开关距离。
电容式传感器的特性：
•  非接触式地检测导体与非导体被测物
•  较大的开关距离（可通过电位计调节）
•  短路保护和反极性保护
•  连接类型：接插件，直出电缆连接，接线端子
•  外壳材质：塑料，金属或Dyflor外壳
•EMC保护（高等级的电磁兼容特性）
•ESD保护（免受静电荷放电干扰）
•  新型的背景抑制功能
•  湿度补偿
•  通过LED指示灯指示开关状态
•  防护等级可达IP67
•  可提供本质安全型产品（NAMUR）