Sensores Capacitivos e suas aplicações

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Sensores Capacitivos e 
suas aplicações
João Lucas Oliveira - 2019027644 
Introdução
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
Princípio Básico de um Capacitor
Funcionamento como sensor
● Seu funcionamento se dá por meio da incidência de um 
campo elétrico, formando um capacitor;Seu funcionamento 
se dá por meio da incidência de um campo elétrico, 
formando um capacitor;
● Massa aproximando-se do sensor aumenta a capacitância do 
sensor;
● Circuito eletrônico detecta tal variação e atua a saída.
●
● Massa aproximando-se do sensor aumenta a capacitância do 
sensor;
● Circuito eletrônico detecta tal variação e atua a saída.
● Alvo aproximando-se do sensor altera a 
capacitância do sensor;
● Mudanças na capacitância do sensor pela 
captação de material condutivo ou dielétrico;
Vantagens:
• Detectam objetos e materiais líquidos, sólidos, gasosos, 
metais e não metais;
• Capazes de detectar materiais ou objetos através de 
outros;
• Detectam objetos com dimensões reduzidas;
• Alta resolução e precisão na diferenciação dos materiais;
• Acionamento sem contato físico;
• Alta velocidade de resposta;
• A PCB do sensor é de baixo custo e é uma solução de 
baixo consumo de energia;
Desvantagens:
• Sensibilidade altíssima a fatores ambientais, como umidade; podendo 
afetar a distância sensorial;
• Este tipo de sensor só é capaz de medir e detectar objetos a uma 
distância muito pequena, esta é variada de acordo com o material a ser 
detectado;X
Vantagens e desvantagens quando comparado a outro 
tipo de sensor:
Aplicações
● Fluxo.
● Pressão.
● Nível de líquido.
● Proximidade.
● Grossura.
● Detecção de gelo.
● Ângulo do eixo ou posição linear.
● Interruptores dimmer.
● Interruptores de chave.
● Tablet x-y.
● Acelerômetros.
● Fluxo.
● Pressão.
● Nível de líquido.
● Proximidade.
● Grossura.
● Detecção de gelo.
● Ângulo do eixo ou posição linear.
● Interruptores dimmer.
● Interruptores de chave.
● Tablet x-y.
● Acelerômetros.
Sensor de proximidade
Exemplo Prático:
Detecção de toque capacitivo
Exemplo Prático:
Sensor de nível
Exemplo Prático:
FDC1004
- Conversor digital de capacitância;
- 4 canais de detecção;
- Blindagem para EMI;
- Tamanho reduzido;
- Faixa de entrada de ±15pF;
- Resolução de medição de 0,5fF;
Princípio de funcionamento
Recursos importantes do FDC1004 
- Canais independentes;
- Medições diferenciais ou radiométricas;
- Sensoriamento remoto;
- Medições de offset variável no tempo;
Exemplo Prático:
CMOS 
● Tecnologia CMOS estudada para criação de sensores capacitivos;
 Aplicação em biossensores:
- Análise de DNA;
- Detecção de câncer;
- Deteção de bactérias;
- Monitoramento de glicose;
Exemplo Prático:
Referências:
- CMOS based capacitive sensors for life science applications: A review.
- Capacitive Sensing & Its Applications.
-
- FDC1004: Basics of Capacitive Sensing and Applications.
-
- FDC1004 datasheet: 
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/fdc1004.pdf?ts=1643601489646&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
- Capacitive Sensor Explained: 
https://www.lionprecision.com/capacitive-sensor-operation-and-optimization-how-capacitive-sensors-work-and-how-to-use-them-effectively/
- Working Principle of Capacitive Proximity Sensor: https://robu.in/capacitive-proximity-sensor-working-principle/
- Capacitive Touch Sensors: https://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fme/articles/fujitsu-whitepaper-capacitive-touch-sensors.pdf
- How does capacitive level sensing work? https://www.gillsc.com/newsitem/51/how-does-capacitive-level-sensing-work-
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/fdc1004.pdf?ts=1643601489646&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
https://www.lionprecision.com/capacitive-sensor-operation-and-optimization-how-capacitive-sensors-work-and-how-to-use-them-effectively/
https://robu.in/capacitive-proximity-sensor-working-principle/
https://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fme/articles/fujitsu-whitepaper-capacitive-touch-sensors.pdf
https://www.gillsc.com/newsitem/51/how-does-capacitive-level-sensing-work-
Muito obrigado pela atenção!