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Sensores capacitivos 
 
RODRIGO RAMOS PEREIRA 
R. Carmem Silva de Almeida, 23 - Cidade da Saúde, Itapevi - SP, 06693-070 
rodrigoramos1980@gmail.com 
 
Resumo 
 
O relatório mostra o que é um sensor capacitivo, seu funcionamento e tipos de materiais 
que são detectados por eles e ainda as vantagens e desvantagens em suas aplicações. 
 
Introdução 
 
Um capacitor é um componente que armazena cargas elétricas num campo elétrico, 
acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica. A propriedade que estes 
dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático 
é chamada de capacitância ou capacidade (C) e é medida pelo quociente da quantidade 
de carga (Q) armazenada pela diferença de potencial ou tensão (V) que existe entre as 
placas. Sensores ou transdutores capacitivos são componentes com funcionamento 
baseado nos princípios básicos do capacitor. A diferença básica está na forma como as 
placas estão dispostas, tendo o ar como dielétrico. Quando algum objeto é aproximado 
do sensor ocorre variação de capacitância e o sistema de controle passa atuar em razão 
desta variação. Sua aplicação está voltada para monitorar objetos não metálicos, 
podendo ser utilizado nas mais diversas aplicações da área eletroeletrônica. 
 
Desenvolvimento 
 
Funcionamento e construção do Sensor capacitivo 
 
Antes de entender o funcionamento de um Sensor capacitivo, são necessárias algumas 
definições. Capacitância é a capacidade de um material de armazenar carga elétrica. 
No campo da eletrônica, este princípio é geralmente associado ao dispositivo 
armazenador de energia chamado capacitor. Para melhor entendimento, considere um 
capacitor de placas paralelas. Este tipo de capacitor possui duas placas de material 
condutor posicionadas paralelamente e, entre elas, existe um material isolante 
(dielétrico). O valor da capacitância mútua é proporcional ao índice de permissividade 
do material dielétrico, que é uma propriedade do material, e à área “A” das placas. E é 
inversamente proporcional à distância “D” entre as superfícies. O Sensor capacitivo 
opera de forma similar ao capacitor. No entanto a capacitância do sensor é variável de 
acordo com a distância entre a superfície de leitura do sensor e o material a ser 
detectado. Também podem ocorrer mudanças na capacitância do sensor pela captação 
de material condutivo ou dielétrico. A alteração da capacitância por fim representa uma 
variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo. Por exemplo, quando um LDR, um 
dispositivo cuja resistência varia de acordo com a luminosidade, é submetido a uma luz 
cada vez mais intensa, pode-se verificar que sua resistência diminuirá gradativamente. 
Utilizando um circuito divisor de tensão, podemos fazer com que através dessa variação 
da resistência, haja uma variação na tensão. A aplicação mais conhecida do LDR é, 
sem dúvida, na iluminação pública, onde ele é utilizado para que, de acordo com a 
claridade do ambiente, sejam acionadas ou desligadas as lâmpadas automaticamente, 
sem que haja a necessidade de alguém para controlá-las. Os LDRs são também 
utilizados em câmeras para medir o nível de luz do ambiente, permitindo assim o 
controle do tempo de exposição para a captura de uma boa imagem. Utilizações menos 
usuais desses componentes foram em mísseis que seguem o calor emanado pelos 
aviões e em detectores de radiação infravermelha para pesquisas astronômicas. O LDR 
não tem pinagem, ou seja, podemos ligar seus terminais de qualquer forma. Ele é 
representado em esquemas eletrônicos com o seguinte símbolo. 
 
 
Os LDRs são compostos por sulfeto de cádmio (CdS), um material semicondutor, que é 
disposto num traçado onduloso na superfície do componente. Esse material tem a 
propriedade de diminuir sua resistência à passagem da corrente elétrica quando a 
luminosidade sobre ele aumenta. Com o auxílio de um multímetro, podemos verificar 
facilmente como ocorre esse fato. Num ambiente escuro, sua resistência será alta, 
podendo chegar a valores altos, próximos ou até superiores a 1 MΩ. Mas se 
aumentarmos gradativamente a intensidade da luz que incide sobre ele, podemos 
verificar que sua resistência cairá, podendo chegar a valores próximos de 1 kΩ. Esses 
valores, no entanto, dependem de vários fatores, como o componente utilizado, a 
quantidade de luz no ambiente e o próprio multímetro. Já os sensores digitais baseiam-
se em níveis de tensão bem definidos. Tais níveis de tensão podem ser descritos como 
Alto (High) ou Baixo (Low), ou simplesmente “1” e “0”. Ou seja, esses sensores utilizam 
lógica binária, que é a base do funcionamento dos sistemas digitais. Ao contrário de um 
sensor analógico, onde os valores possíveis são teoricamente infinitos, um sensor digital 
poderá apenas alternar entre certos estados bem definidos, não sendo possível haver 
um valor intermediário entre eles. Um par óptico, constituído por um emissor e receptor 
de infravermelho, é um exemplo de um sensor digital simples, onde apenas dois estados 
são possíveis. Se o feixe de infravermelho atinge o receptor, teremos um nível de tensão 
baixo. Quando algo bloqueia o caminho do feixe, temos um nível de tensão alto. Não há 
um nível de tensão intermediário entre ambos. Existem, porém, sensores digitais mais 
complexos. Enquanto que um sensor digital simples apenas indica se está acionado ou 
não, os modelos mais complexos podem alternar entre várias respostas distintos 
respondendo de forma mais elaborada, enviando valores binários mais complexos. Eles 
comunicam-se com outros sistemas de forma mais complexa, podendo enviar 
informações como temperatura ou aceleração, por exemplo. 
 
Utilização 
 
Os sensores capacitivos são largam ente utilizados para a detecção de objetos de 
natureza metálica ou não, tais como: 
Madeira, papelão, cerâmica, vidro, plástico, alumínio, laminados ou granulados, pós de 
natureza mineral como talco, cimento, argila e etc. 
Os líquidos de maneira geral são ótimos atuadores para os sensores capacitivos, não 
importando se são condutivos ou não, a viscosidade ou cor. Desta forma excelentes 
sistemas para controle de níveis máximos e mínimos de líquidos ou sólidos são obtidos 
com a instalação de um ou dois sensores, mesmo que mergulhados totalmente no 
produto. Mesmo para outros fins de detecção, tais como contagem de garrafas, caixas, 
pacotes ou peças, o sensor capacitivo dotado de ajuste de sensibilidade é 
extremamente versátil, resolvendo problemas de automação, de difícil solução com 
sistemas convencionais. 
 
 
 
Vantagens 
 
Existem muitas vantagens na sua utilização, porém as principais são: 
 Funcionam em quaisquer condições de ambiente (vide especificações do 
fabricante). 
 Acionamento sem contato físico (existe uma distância mínima entre o sensor e 
o dispositivo a ser detectado que é suficiente para comutá-lo). 
 Chaveamento eletrônico totalmente em estado sólido. 
 Alta durabilidade. 
 Manutenção praticamente inexistente. 
 Alta velocidade de comutação. 
 
Vários são os sensores: 
 
SENSORES DE PRESENÇA 
 Chaves de fim de curso 
 Sensores ópticos 
 Sensores ultra-sônicos 
 Sensores magnéticos 
 Sensores indutivos 
 Sensores capacitivos 
SENSORES DE DESLOCAMENTO E VELOCIDADE 
 Potenciômetros 
 LVDTs 
 Transformadores rotativos 
 Encoders 
 Tacômetros ou tacogeradores 
 Extensômetros (strain gauges) 
SENSORES DE PROXIMIDADE 
 Sensores indutivos 
 Sensores capacitivos 
SENSORES DE ACELERAÇÃO 
 Sensores piezoelétricos (acelerômetros) 
SENSORES DE FORÇA, TORQUE E PRESSÃO 
 Extensômetros (strain gauges) 
 Sensores piezoelétricos 
SENSORES DE TEMPERATURA 
 Termo-resistores 
 Termistores 
SENSORES DE VAZÃO 
 Tubo de Pitot 
 Anemômetros 
 Termopares 
 Pirômetros 
SENSORES DE CAMPO MAGNÉTICO 
 Sensoresde efeito Hall PH Humidade Oxigênio 
 
Conclusão 
 
Os sensores capacitivos são encontrados numa infinidade de aplicações práticas. 
Podemos utilizá-los no sensoriamento direto de presença, movimento, composição 
química, campo elétrico, etc. De forma indireta podemos utilizá-los no sensoriamento de 
qualquer grandeza que possa ser convertida em movimento ou em constante dielétrica. 
É largamente empregado na indústria em: Máquinas operatrizes, Injetoras de plástico, 
máquinas para madeira, máquinas de embalagem, linhas transportadoras, industrias 
automobilística, indústria de frascos de vidro, indústria de medicamentos e etc.; e para 
a solução de problemas gerais de automatização. A utilização de sensores é algo 
essencial no mundo moderno. Seja para controlar processos industriais, monitorar 
condições climáticas e ambientais ou simplesmente facilitar procedimentos da vida 
cotidiana, podemos encontrá-los em diversas situações. A utilização de sensores é algo 
muito interessante, pois possibilita que circuitos eletrônicos tenham contato com o 
ambiente em que se encontram e realizem ações de acordo com determinadas 
informações provenientes dos sensores. 
 
Referencias 
 
http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_07/senscapa.htm 
http://www.mecatronica.eesc.usp.br/wiki/upload/2/2b/SEM0539_AulaLab1.pdf, 
http://www.mecaweb.com.br/eletronica/content/e_sensor_capacitivo 
http://www.cargill.com.br/pt/produtos-servicos/industrial/especialidades- 
industriais/fluido-dieletrico/index.jsp 
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/5849-como- funcionam-os-
sensores-capacitivos-art761

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