История ёмкостных датчиков началась еще в 1745 году. Независимо друг от друга настоятель собора Эвальд Юрген Георг фон Клейст и год спустя естествоиспытатель Питер ван Мюшенбрук экспериментировали с расположением стекол и металлических деталей, испытывая во время своих работ лёгкие удары электрическим током. Это открытие известно сегодня как банка Клейста или банка Лейдена и представляет собой первый конденсатор в современной истории. Впоследствии этот конденсатор получил дальнейшее развитие, что привело к потоку новых применений, в том числе в сенсорной технике, где это устройство более известно как ёмкостный датчик.

Эти датчики представляют собой конденсаторы специальной конструкции, которые обнаруживают изменение ёмкости, а затем оценивают её с помощью электронной схемы. Изменение ёмкости может быть достигнуто с помощью подвижных обкладок конденсатора. Если расстояние между обкладками увеличивается под действием механической силы, ёмкость конденсатора уменьшается. Если одна сторона конденсатора теперь состоит из диафрагмы, можно определить, например, давление воды. Если этот датчик погружен в жидкость, уровень жидкости можно определить по гидростатическому давлению.

Ещё одну возможность влиять на ёмкость даёт изолятор между обкладками конденсатора. Это становится возможным, например, благодаря цилиндрическим конденсаторам, в которых стержень представляет одну пластину конденсатора, а трубка, находящаяся вокруг, представляет другую. Если воздух в трубке вытесняется иной средой с большей диэлектрической проницаемостью εᵣ, то ёмкость здесь также изменяется и может быть преобразована, например, в расстояние (уровень).

Пластины конденсатора не обязательно должны располагаться параллельно или быть обращены друг к другу. Конденсатор с развернутыми или встречными обкладками можно понимать как разомкнутый. Он лежит в основе ёмкостных бесконтактных выключателей. Здесь изолятор в исходном положении обычно состоит из воздуха. Если он вытесняется другой средой, относительная диэлектрическая проницаемость в чувствительной зоне датчика изменяется, что может создать переключение выходного сигнала датчика.

Вакуум служит точкой отсчета относительной диэлектрической проницаемости εᵣ. На практике датчики обнаруживают любой материал с относительной диэлектрической проницаемостью >1,5. Чем больше это значение, тем больше будет расстояние срабатывания. Возможность установить пороговое значение датчиков значительно расширяет диапазон применения. Например, уровень жидкости можно обнаружить через пластиковую или стеклянную стенку, если диэлектрическая проницаемость среды превышает диэлектрическую проницаемость стенки, примерно, в пять раз.

Ёмкостные датчики компании ipf electronic доступны в цилиндрических корпусах М8, М12, М18, М30 с резьбой для монтажа заподлицо :

артикул       корпус  

КА080170      М8          Расстояние переключения 2 mm
КА120120      М12        Расстояние переключения 6 mm
КА180120      М18        Расстояние переключения 12 mm
КА300120      М30        Расстояние переключения 25 mm

Краткие параметры ёмкостного датчика КА080170  в весьма-весьма редком для ёмкостных датчиков корпусе М8:

-расстояние переключения 2 mm, заподлицо,
-корпус М8, длина корпуса 60 mm,
-встроенный разъём М8, 3 контакта,
-выход PNP NO,
-питание 10 – 30 V DC,
-защита корпуса IP 67,
-материал корпуса нержав. сталь,
-встроенный LED индикатор переключения.

Ориентир цены  122 €.

Источник:  https://www.ipf-electronic.de/en/products/product-news/details/vom-kondensator-zum-kapazitiven-sensor-wissenswertes-ueber-eine-bewaehrte-technologie