Kapazitive Füllstandssensoren

1. Basic principle of capacitance
Unter Kapazität versteht man die Fähigkeit eines Systems, eine elektrische Ladung zu speichern. Ein Kondensator besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein isolierendes Material (das sogenannte Dielektrikum) getrennt sind. Die Kapazität wird durch den Abstand zwischen den Platten und die Art des dielektrischen Materials bestimmt.

2. Sensormechanismus
Bei einem kapazitiven Füllstandssensor dient das zu messende Material als dielektrisches Medium zwischen zwei Elektroden. Wenn sich der Füllstand des Materials ändert, ändert sich auch die Dielektrizitätskonstante zwischen den Elektroden, was wiederum zu einer Änderung der Kapazität führt.
Der Sensor erkennt diese Kapazitätsänderung und korreliert sie mit dem Füllstand des Materials im Tank oder Behälter.

3. Messung von Flüssigkeitsständen
Bei Flüssigkeiten kann der Sensor in das Material eingetaucht oder an der Außenseite eines nicht leitenden Behälters angebracht werden. Die Kapazität nimmt zu, wenn die Flüssigkeit zwischen den Elektroden aufsteigt, so dass der Sensor den Füllstand bestimmen kann.

4. Messung von Feststoff- oder Pulverfüllständen
Kapazitive Sensoren können auch die Füllstände von Schüttgütern wie Körnern, Pulvern und Kunststoffen messen. Die Dielektrizitätskonstante dieser Materialien ist in der Regel niedriger als die von Flüssigkeiten, aber der Sensor erkennt dennoch Kapazitätsänderungen, wenn der Füllstand schwankt.