Sensor Capacitivo

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Sensor Capacitivo
Diego Pereira de Paiva Sobrinho
Centro Universitário Uninter
Pap - Rua Mariz e Barros, 420 - Tijuca - CEP: 20270-001 - Rio de Janeiro - RJ -
Brasil
email: dieguinhopps@msn.com
Introdução
Na eletrônica, um sensor é conhecido como qualquer componente ou circuito eletrônico que 
permita a análise de uma determinada condição do ambiente, podendo ela ser algo simples 
como temperatura ou luminosidade, uma medida um pouco mais complexa como a rotação de 
um motor ou a distância de um carro até algum obstáculo próximo, ou até mesmo eventos 
distantes do nosso cotidiano, como a detecção de partículas subatômicas e radiações 
cósmicas. 
Os sensores podem ser classificados como um tipo de transdutor. Um transdutor é um 
componente que transforma um tipo de energia em outro. Um motor, por exemplo, é um tipo de
transdutor, pois converte energia química ou elétrica em energia mecânica. Um alto-falante 
também é um transdutor, já que ele transforma energia elétrica em som. Porém, um sensor 
pode ser definido como um transdutor específico, que transforma algum tipo de energia (luz, 
calor, movimento) em energia elétrica, utilizada para a leitura de alguma condição ou 
característica do ambiente. Neste trabalho iremos focar em um tipo de sensor em específico, o 
sensor Capacitivo.
Desenvolvimento
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, utilizado para 
que de acordo com a claridade do ambiente, sejam acionadas e desligadas as lâmpadas 
automaticamente, sem que haja a necessidade de alguém para controlá-las.
 A aplicação mais conhecida do LDR é, sem dúvida, na iluminação pública, 
onde ele é 
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. 
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.
Os sensores capacitivos são largamente 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. 
Existem várias vantagens na sua utilização, porém as principais são: 
 
 Funcionam em quaisquer condições de ambiente.
 Acionamento sem contato físico .
 Chaveamento eletrônico totalmente em estado sólido. 
 Alta durabilidade. 
 Manutenção praticamente inexistente. 
 Alta velocidade de comutação. 
 
Existem vários tipos de sensores, os mais importantes e mais utilizados são:
 Sensores de presença (chave fim de curso, sensores ópticos, sensores capacitivos e 
sensores indutivos)
 Sensores de deslocamento e velocidade (potenciômetros, encoders, tacogeradores e 
tacômetros) 
 Sensores de proximidade (sensores indutivos, sensores capacitivos) 
 Sensores de aceleração (acelerômetros) 
 Sensores de força, torque e pressão (sensores pizoelétricos)
 Sensores de temperatura (termistores, termopares, pirômetros)
 Sensores de vazão (anemômetros, tubo de Pitot)
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.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.
Referências: 
 http://www.maxwellbohr.com.br/downloads/robotica/mec1000_kdr5000/tutorial_eletronic
a_-_aplicacoes_e_funcionamento_de_sensores.pdf
 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAei20AE/transdutores2?part=2
 http://www.mecatronica.eesc.usp.br/wiki/upload/2/2b/SEM0539_AulaLab1.pdf
 http://www.mecaweb.com.br/eletronica/content/e_sensor_capacitivo
 https://www.citisystems.com.br/sensor-capacitivo
 http://www.univasf.edu.br/~joseamerico.moura/index_arquivos/Instrument20151/Instru
ment_Aula_Sensores_20151.pdfCentro Universitário Uninter
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