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Les capteurs capacitifs sont des capteurs de proximité sans contact qui utilisent les variations de capacité électrique pour détecter des objets.

Ils sont largement utilisés dans l'industrie et servent à la détection sans contact d'une grande variété de matériaux. Contrairement aux capteurs inductifs, qui ne réagissent qu'aux objets métalliques, les capteurs capacitifs peuvent détecter à la fois des objets métalliques et non métalliques, tels que les plastiques, les liquides, le verre ou le bois.

Vous trouverez ci-dessous le fonctionnement des capteurs capacitifs, les modèles typiques, leurs domaines d'application ainsi que leurs avantages et inconvénients :

Fonctionnement :

Un capteur capacitif se compose de deux électrodes qui génèrent un champ électrique. Lorsqu'un objet entre dans le champ électrique, la capacité entre les électrodes change. Ce changement est détecté par le capteur et converti en un signal de commutation.
Les capteurs capacitifs peuvent détecter à la fois des matériaux conducteurs (métalliques) et non conducteurs (non métalliques), ce qui les rend polyvalents dans de nombreuses applications.

Modèles typiques :

• Comme les détecteurs inductifs, les détecteurs capacitifs sont souvent disponibles sous forme cylindrique (par exemple M12, M18), ce qui les rend faciles à utiliser dans de nombreuses applications standard.
• Des capteurs plats et rectangulaires sont également disponibles pour les applications nécessitant une installation compacte.
• De nombreux capteurs capacitifs sont équipés d'une sensibilité réglable et de circuits intégrés permettant d'adapter la réactivité à l'application spécifique.

Applications typiques :

1. Mesure de niveau :
Les capteurs capacitifs sont souvent utilisés pour surveiller les niveaux de remplissage des conteneurs et des réservoirs. Ils peuvent détecter des liquides (eau, huile, produits chimiques) et des matériaux en vrac (grains, poudres, granulés) à travers les parois des conteneurs.

2. Détection de position :
Comme les détecteurs inductifs, les détecteurs capacitifs sont également utilisés pour la détection de position, mais avec l'avantage de pouvoir détecter non seulement des objets métalliques, mais aussi des objets non métalliques (par exemple, le verre, le papier, le plastique).

3. Mesure de la distance :
Dans les applications où la distance entre un objet et un capteur est cruciale, comme dans le contrôle de la qualité ou les processus de production, les capteurs capacitifs peuvent être utilisés pour une mesure précise de la distance.

4. Détection d'objets à travers les matériaux :
Les capteurs capacitifs peuvent détecter des objets à travers des matériaux non conducteurs tels que le plastique, le verre ou le papier. Ils sont donc idéaux pour les applications dans lesquelles l'objet à détecter se trouve derrière une barrière.

5. Surveillance d'objets dans les emballages :
Ils sont utilisés dans l'industrie de l'emballage pour s'assurer que les emballages sont correctement remplis ou que les produits sont présents.

Applications dans diverses industries :

• Dans l'industrie alimentaire et des boissons, pour mesurer le niveau de remplissage des liquides et des produits en vrac et pour détecter les produits emballés.
• Les capteurs capacitifs détectent les liquides et les substances chimiques dans les conteneurs et les tuyaux dans l'industrie pharmaceutique et chimique.
• Détection de matériaux tels que le bois, le papier ou le carton dans les usines de transformation.
• Surveillance des processus d'emballage pour s'assurer que les conteneurs sont correctement remplis.

Avantages des capteurs capacitifs :

• Les détecteurs capacitifs peuvent détecter des matériaux métalliques et non métalliques, ce qui les rend plus polyvalents que les détecteurs inductifs.
• Comme les détecteurs inductifs, les détecteurs capacitifs sont sans contact, ce qui les protège de l'usure mécanique.
• Les détecteurs capacitifs peuvent également détecter des objets à travers des matériaux minces et non conducteurs, tels que des parois en plastique ou en verre.
• Ils réagissent de manière sensible aux matériaux diélectriques, ce qui est avantageux pour des applications spéciales telles que la détection du niveau de remplissage.

Inconvénients :

• Les capteurs capacitifs peuvent être sensibles à l'humidité, à la poussière ou à la saleté, car ces facteurs peuvent affecter la capacité du champ électrique.
• La plage de détection peut être nettement plus courte avec des matériaux non conducteurs tels que le plastique ou le verre qu'avec des objets conducteurs.

Les capteurs capacitifs constituent un excellent choix pour la détection sans contact de différents matériaux, en particulier lorsqu'il s'agit de matériaux non métalliques. Ils sont idéaux pour des applications telles que la mesure de niveau, la surveillance de la position et de la distance, et sont indispensables dans de nombreuses industries.

Vous trouverez ci-dessous un aperçu des critères les plus importants à prendre en compte lors de l'achat de capteurs capacitifs :

Lors de l'achat de capteurs capacitifs, plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte pour s'assurer que le capteur est adapté à l'application spécifique.

• La distance de détection nominale indique la distance à laquelle le capteur peut détecter un objet. Les matériaux non conducteurs (tels que le plastique ou le verre) ont une portée plus courte que les matériaux conducteurs (tels que les métaux ou l'eau). Les portées typiques se situent entre 1 mm et 25 mm.
• Assurez-vous que la portée du capteur est suffisante pour détecter de manière fiable les objets à détecter. Tenez compte des propriétés matérielles de l'objet.
• Les métaux et les liquides offrent une plus grande portée de détection.
• Le plastique, le bois, le verre et le papier ont une portée plus courte.
• Si l'objet cible est constitué de matériaux non conducteurs, choisissez un capteur ayant une portée nominale plus élevée pour garantir une détection fiable.
• Choisissez le modèle en fonction des conditions spatiales de votre système. La taille peut également influencer la portée de détection - les capteurs plus grands ont souvent une plus grande portée de détection.
• Les capteurs cylindriques sont souvent disponibles dans des tailles standard telles que M12, M18 ou M30 et conviennent bien aux applications universelles.
• Les capteurs cubiques sont mieux adaptés aux espaces d'installation restreints ou aux situations de montage particulières.
• De nombreux capteurs capacitifs offrent la possibilité de régler manuellement la sensibilité afin d'adapter la performance de détection à l'objet cible et aux conditions ambiantes.
• Si votre application doit détecter différents matériaux dont les constantes diélectriques varient, un capteur dont la sensibilité est réglable est avantageux.
• Sélectionnez le type de commutation en fonction de la logique requise de votre système de contrôle ou de la commande de votre machine.
• Normalement ouvert (NO) : Le capteur émet un signal lorsqu'un objet est détecté.
• Normalement fermé (NC) : Le capteur émet un signal lorsqu'aucun objet n'est détecté.
• Commutable (NO/NC) : Certains capteurs offrent les deux options et sont commutables.
• Veillez à ce que la tension d'alimentation du capteur corresponde à la tension de votre système.
• Capteurs DC (tension continue) : Généralement 10-30 V DC, utilisés dans de nombreuses applications industrielles.
• Capteurs AC (tension alternative) : Ils fonctionnent souvent dans une plage de 20 à 250 V CA.
• Capteurs multi-tensions : Certains capteurs fonctionnent à la fois en courant continu et en courant alternatif.
• Tenez compte de la vitesse de mouvement ou de passage de l'objet à détecter. Si vous avez besoin d'une commutation rapide, assurez-vous que le capteur supporte la fréquence requise.
• Les détecteurs capacitifs ont une fréquence de commutation inférieure à celle des détecteurs inductifs, c'est pourquoi ils sont souvent utilisés pour détecter des objets statiques ou se déplaçant lentement. Néanmoins, ils peuvent être utilisés de manière fiable dans de nombreuses applications.
• Les capteurs capacitifs peuvent réagir à des conditions environnementales qui affectent leurs performances, l'humidité ou la poussière pouvant influencer la mesure de la capacité.
• Utilisez des capteurs dotés de mécanismes de protection appropriés (par exemple IP67 ou IP68) s'ils sont utilisés dans des environnements hostiles ou dans des conditions difficiles.
• IP67 : Protection contre la pénétration de poussière et l'immersion temporaire dans l'eau.
• IP68 : Protection contre l'immersion permanente dans l'eau.
• Sélectionnez le type de montage approprié pour votre application afin de minimiser les interférences avec les objets environnants.
• Les capteurs capacitifs peuvent être montés en affleurement ou non. Dans le cas d'un montage encastré, le capteur est complètement intégré à la surface, tandis que dans le cas d'un montage non encastré, le capteur dépasse légèrement.
• La plupart des détecteurs capacitifs fonctionnent dans une plage de température comprise entre -25 °C et +70 °C. Des modèles spéciaux peuvent également supporter des plages de température plus importantes.
• Les capteurs dotés d'un câble à connexion permanente conviennent aux applications qui ne nécessitent pas de maintenance fréquente ou de remplacement du capteur.
• Les connecteurs (M8 ou M12) offrent une certaine souplesse, en particulier si le capteur doit être remplacé ou entretenu fréquemment.
• Ne choisissez pas le capteur le moins cher, mais assurez-vous qu'il répond aux exigences de votre application. Un capteur fiable et durable permet de réduire les coûts à long terme en raison de la diminution des pannes et de la maintenance.
• Pour les applications exigeantes, choisissez des capteurs dotés de ces caractéristiques supplémentaires afin d'optimiser les performances.
• Si le capteur doit fonctionner à travers des matériaux non conducteurs tels que le verre ou le plastique, assurez-vous que le capteur est adapté.
• Détection réglable : Certains capteurs sont dotés de potentiomètres ou de réglages numériques permettant d'affiner la plage de détection.

Lors de l'achat de capteurs capacitifs, il est essentiel de tenir compte des exigences spécifiques de l'application. Les facteurs importants sont la plage de détection, le matériau à détecter, la conception, les influences environnementales ainsi que la tension d'alimentation et la classe de protection. Un capteur capacitif bien choisi garantit une solution fiable et durable, en particulier dans les applications où différents matériaux doivent être détectés.

Les capteurs capacitifs peuvent être obtenus auprès de différents fournisseurs. Vous trouverez sur Exportpages des informations complètes sur les fabricants et les fournisseurs de capteurs capacitifs du monde entier.