Aufbau kapazitiver Sensor

Das aktive Element des kapazitiven Sensors ist das, welches sich ganz vorne befindet und auf eine Änderung des Umfeldes reagiert. Es besteht im Wesentlichen aus einer Sensor- oder Messelektrode und einer Abschirmelektrode. Zwischen der Sensorelektrode und der Abschirmelektrode ensteht ein elektrisches Feld, wie in einem becherförmigen Kondensator (s. nebenstehende Grafik). Ein Schutzring sorgt dafür, dass im relevanten Bereich ein möglichst homogenes E-Feld erzeugt werden kann.

Sobald ein Gegenstand in das ausgestrahlte Feld gelangt, verändert sich die Dielektrizitätszahl des Feldes. Die Luft hat eine Dielektrizitätszahl von etwa ε_r= 1. Da jeder Stoff eine größere Zahl besitzt, wird die Kapazität des Kondensator größer, wenn ein Stoff das elektrische Feld erreicht. Durch die Veränderung der Kapazität ändert sich folglich auch der Wert des E-Feldes.

.

Die Größe der Änderung hängt auch hier von einigen Faktoren ab:

• Abstand und Lage des Stoffes vor dem Näherungsschalter
• Abmessung und äußere Form des Stoffes
• seine spezifische Dielektrizitätskonstante