سنسور خازنی نوع دیگری از سنسورهای مجاورتی هستند که می‌توانند وجود و یا عدم وجود شیء از جنس فلزی یا غیر فلز را تشخیص دهند مانند آهن، چوب، کاغذ، پلاستیک و همه اجسامی که وجود خارجی دارند.
ساختمان داخلی سنسورهای مجاورتی خازنی
ساختمان داخلی سنسورهای خازنی از ۴ قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
اسیلاتور: تولید میدان الکترو استاتیکی
مدار تریگر : مانیتور کردن دامنه میدان
خروجی: دریافت فرمان از مدار تریگر و فعال سازی مدار خروجی
نحوه عملکرد سنسور خازنی
خازن در ساده‌ترین شکل خود دو صفحه رسانا است که توسط یک محیط دی الکتریک جدا می‌شوند. هنگامی که ولتاژ روی خازن اعمال می‌شود، بارهای الکتریکی روی صفحات خازن باعث ایجاد یک میدان الکتریکی سرتاسر دی‌الکتریک می‌شوند. مقدار باری که خازن می‌تواند ذخیره کند به ظرفیت خازن بستگی دارد و ظرفیت خازن به مساحت و فاصله صفحات و ثابت دی الکتریک وابسته است. تغییر در ظرفیت خازن اساس عملکرد سنسور خازنی است.
سنسور خازنی مانند یک خازن ساده عمل می‌کند. صفحههای فلزی به عنوان صفحههای خازن به یک اسیلاتور داخلی متصل شده و شئ مورد نظر می‌تواند باعث ایجاد تغییر در ظرفیت خازن شود. با نزدیک شدن شئ به صفحه‌ی سنسور، اسیلاتور نوسانات بیشتری را نشان می‌دهد تا زمانی که دامنه‌ی این نوسانات به سطح آستانه برسد و خروجی سیگنال تشخیص شئ را ارسال کند.
تنظیم حساسیت
قابلیت تنظیم حساسیت در برخی از سنسورهای خازنی وجود دارد. اگر سنسور قابلیت تنظیم نداشته باشد، باید به طور فیزیکی برای تشخیص درست به شئ هدف نزدیک شود. وقتی حساسیت سنسور افزایش پیدا کند، فاصله‌ی عملکرد آن هم بیشتر می‌شود. در نتیجه‌ی افزایش فاصله‌ی سنسور تا شئ احتمال این که سنسور تحت تاثیر عواملی مانند دما، رطوبت و سایر عوامل فیزیکی قرار بگیرد هم افزایش می‌یابد.
مزایای سنسورهای خازنی
- سنسورهای خازنی برای تشخیص طیف وسیعی از اجسام، از مواد غیر رسانا و رسانا، تا اجسام ریز، مانند حشرات و اجسام بزرگ‌تر، مانند انسان استفاده می‌شوند. یکی از مزایای سنسورهای خازنی این است که می‌توانند مواد جامد یا مایعات را تشخیص دهد. بنابراین از فناوری سنسور خازنی می‌توان برای ساخت سنسورهای تشخیص و کنترل سطح سیال، مانند نشت‌یاب، استفاده کرد.
- سنسورهای خازنی در مقایسه با سایر سنسورها وضوح بالایی دارند و به راحتی قابل تنظیم هستند.
- این سنسورها ساده، کوچک و مقرون به صرفه هستند.
معایب سنسورهای خازنی
- یکی از معایب اصلی سنسورهای خازنی این است که به راحتی تحت تأثیر نویز (تغییر رطوبت یا تغییر در محیط سنجش) قرار می‌گیرند. به همین دلیل است که در برخی از کاربردها بهتر است به جای سنسور خازنی از سنسور القایی استفاده شود.
- معمولا این سنسورها محدود به بردهای کوتاه هستند.
- هر خازن ناخواسته‌ای که در یک مدار بوجود آید خازن انگلی نام دارد. یکی‌دیگر از معایب سنسورهای خازنی احتمال وجود خازن انگلی است که می‌تواند عملکرد سنسور را مختل کند.
- سنسورهای خازنی توانایی تشخیص فاصله شئ را ندارند، به همین دلیل ممکن است بین دو شئ که یکی توانایی بیشتری در تغییر ظرفیت خازن دارد اما در فاصله‌ی دورتر قرار گرفته و شئ نزدیک‌تر که کمتر ظرفیت را تحت تاثیر می‌گذارد، تفاوتی قائل نشود.