Definición: El transductor capacitivo se utiliza para medir el desplazamiento, la presión y otras cantidades físicas. Es un transductor pasivo, lo que significa que requiere alimentación externa para su funcionamiento. El transductor capacitivo funciona según el principio de capacitancias variables. La capacitancia del transductor capacitivo cambia debido a muchas razones, como la superposición de placas, el cambio en la distancia entre las placas y la constante dieléctrica.
El transductor capacitivo contiene dos placas metálicas paralelas. Estas placas están separadas por el medio dieléctrico que puede ser aire, material, gas o líquido. En el condensador normal, la distancia entre las placas es fija, pero en el transductor capacitivo, la distancia entre ellas varía.
El transductor capacitivo utiliza la cantidad eléctrica de capacitancia para convertir el movimiento mecánico en una señal eléctrica. La cantidad de entrada provoca el cambio de la capacitancia que se mide directamente por el transductor capacitivo.
Los condensadores miden tanto los cambios estáticos como los dinámicos. El desplazamiento también se mide directamente conectando los dispositivos medibles a la placa móvil del condensador. Funciona con los modos de contacto y sin contacto.
Índice de contenidos
Principio de funcionamiento
Las siguientes ecuaciones expresan la capacitancia entre las placas de un capacitor
Donde A – área superpuesta de las placas en m2
d – la distancia entre dos placas en metros
ε – permitividad del medio en F/m
εr – permitividad relativa
ε0 – la permitividad del espacio libre
El diagrama esquemático de un transductor capacitivo de placas paralelas se muestra en la siguiente figura. 
El cambio en la capacitancia ocurre debido a las variables físicas como el desplazamiento, la fuerza, la presión, etc. La capacitancia del transductor también cambia por la variación en su constante dieléctrica que generalmente se debe a la medición del nivel de líquido o gas.
La capacitancia del transductor se mide con el circuito puente. La impedancia de salida del transductor se da como 
Donde, C – capacitancia
f – frecuencia de excitación en Hz.
El transductor capacitivo se utiliza principalmente para medir el desplazamiento lineal. El transductor capacitivo utiliza los siguientes tres efectos.
- La variación en la capacitancia del transductor se debe a la superposición de las placas del capacitor.
- El cambio en la capacitancia se debe al cambio en las distancias entre las placas.
- La capacitancia cambia debido a la constante dieléctrica.
Los siguientes métodos se utilizan para medir el desplazamiento.
1. Un transductor que usa el cambio en el Área de las Placas – La siguiente ecuación muestra que la capacitancia es directamente proporcional al área de las placas. La capacitancia cambia de manera correspondiente con el cambio en la posición de las placas.
Los transductores capacitivos se utilizan para medir el gran desplazamiento de aproximadamente 1 mm a varios cm. El área del transductor capacitivo cambia linealmente con la capacitancia y el desplazamiento. Inicialmente, la no linealidad ocurre en el sistema debido a los bordes. De lo contrario, da la respuesta lineal.
La capacitancia de las placas paralelas se da como 
donde x – la longitud de la parte superpuesta de las placas
ω – el ancho de la parte superpuesta de las placas.
La sensibilidad del desplazamiento es constante, y por lo tanto da la relación lineal entre la capacitancia y el desplazamiento.
El transductor capacitivo se utiliza para medir el desplazamiento angular. Se mide por las placas móviles que se muestran a continuación. Una de las placas del transductor es fija y la otra es móvil.
El diagrama fasorial del transductor se muestra en la siguiente figura.
El movimiento angular cambia la capacitancia de los transductores. La capacitancia entre ellos es máxima cuando estas placas se superponen entre sí. El valor máximo de la capacitancia se expresa como
La capacitancia en el ángulo θ se expresa como,
θ – desplazamiento angular en radianes. La sensibilidad para el cambio en la capacitancia se da como 
Los 180° es el valor máximo del desplazamiento angular del condensador.
2. El transductor utilizando el cambio de distancia entre las placas. – La capacitancia del transductor es inversamente proporcional a la distancia entre las placas. La placa del transductor es fija y la otra es móvil. El desplazamiento que se va a medir se relaciona con las placas móviles.
La capacitancia es inversamente proporcional a la distancia por la cual el capacitor muestra la respuesta no lineal. Este tipo de transductor se utiliza para medir el pequeño desplazamiento. El diagrama fasorial del condensador se muestra en la siguiente figura. 
La sensibilidad del transductor no es constante y varía de un lugar a otro.
Ventaja del transductor capacitivo
Las siguientes son las principales ventajas de los transductores capacitivos.
- Requiere una fuerza externa para su funcionamiento y, por lo tanto, muy útil para sistemas pequeños.
- El transductor capacitivo es muy sensible.
- Da una buena respuesta de frecuencia por lo que se utiliza para el estudio dinámico.
- El transductor tiene una alta impedancia de entrada, por lo que tienen un pequeño efecto de carga.
- Requiere pequeña potencia de salida para su funcionamiento.
Desventajas del transductor capacitivo
Las principales desventajas del transductor son las siguientes.
- Las partes metálicas de los transductores requieren aislamiento.
- El marco del capacitor requiere conexión a tierra para reducir el efecto del campo magnético errante.
- A veces, el transductor muestra comportamientos no lineales debido al efecto de borde que se controla mediante el uso del anillo de protección.
- El cable que se conecta a través del transductor provoca un error.
Usos del transductor capacitivo
Los siguientes son los usos del transductor capacitivo.
- El transductor capacitivo se utiliza para medir el desplazamiento lineal y angular. Es extremadamente sensible y se utiliza para la medición de distancias muy pequeñas.
- Se utiliza para la medida de la fuerza y presiones. La fuerza o presión que se va a medir se convierte primero en un desplazamiento, y luego el desplazamiento cambia las capacitancias del transductor.
- Se utiliza como transductor de presión en algunos casos, donde la constante dieléctrica del transductor cambia con la presión.
- La humedad en los gases se mide a través del transductor capacitivo.
- El transductor utiliza el modificador mecánico para medir el volumen, la densidad, el peso, etc.
La precisión del transductor depende de la variación de temperatura al nivel alto.
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