Автоматизация. Начало. Что и почему

Индуктивные датчики
Датчики представляющие собой катушку индуктивности или трансформатор. Причем как с сердечником, так и без. Их работа основана на явлении электромагнитной индукции. Одним из старых вариантов индуктивного датчика является вариометр, который использовался в радиоприемниках для настройки на станцию вместо конденсатора переменной емкости. Вариометры проще в изготовлении, чем многосекционные КПЕ, что и обеспечивало его применение. Причем вариометры широко использовались в автомобильных приемниках вплоть до 80-х годов прошлого века. Представляет из себя катушку индуктивности с подвижным сердечником (медным или ферритовым). Перемещение сердечника изменяет индуктивность катушки.

Вариометр. Изображение с сайта vpayaem.ru
Существовал и другой вариант, с двумя катушками, положение одной из которых можно менять

Вариометр с двумя катушками. Изображение с сайтаlikeness.ru
Он использует другой принцип. Фактически, это трансформатор, коэффициент связи между обмотками которого можно менять.
Индуктивным датчиком является и магнитофонная головка.Магнитная лента имеет разную намагниченность по своей длине, так и записывается на нее информация. Проходящая мимо головки лента наводит в головке переменной напряжение, которое далее усиливалось.

Магнитофонная головка
Довольно часто можно встретить индуктивные датчики положения вала или скорости вращения.

Датчик положения коленвала двигателя автомобиля. Виден принцип работы.
Существуют индуктивные датчики приближения. Они могут быть двух видов, основанные на изменении индуктивности катушки, и трансформаторные, основанные на изменении связи между катушками.

Индуктивный датчик приближения. Изображение с сайта wikidot
Индуктивные датчики используют изменение индуктивности, взаимной индуктивности, коэффициента связи, наведенной ЭДС. Выходной сигнал, обычно аналоговый.
Емкостные датчики
Используют изменение емкости измерительного конденсатора. Емкость конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости диэлектрика между его обкладками. Причем конденсатор не обязан быть плоским. Этот тип датчиков, в отличии от описанных ранее, имеет очень высокое сопротивление, что требует специального подхода к проектированию измерительных схем. Выходной сигнал таких датчиков аналоговый.
Наверное, наиболее известно применение емкостных датчиков как сенсорных клавиш. Ведь сейчас каждый смартфон имеет сенсорный экран, как раз емкостного типа. Сенсорные кнопки реагируют на изменение емкости относительно земли, или емкости между двумя площадками.

Емкостная сенсорная кнопка. Иллюстрация из журнала КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ номер 2 за 2013 год
Поднесение пальца к площадке кнопки, не касаясь ее, добавляет к емкости самой площадки Cp емкость пальца Cf, которая, по своей сути, является емкостью тела человека относительно земли. Мы можем уменьшить помехи разместив две площадки рядом и измеряя изменение емкости между этими площадками. тело человека состоит по большей части из воды, диэлектрическая проницаемость которой гораздо выше диэлектрической проницаемости воздуха. Что и вызовет изменение емкости между площадками, то есть, емкости конденсатора, при поднесении пальца. То же самое произойдет при попадании капли воды.
Другим известным примером емкостного датчика является датчик присутствия человека. При этом обкладка конденсатора размещается, например, под покрытием пола и, обычно, делается в виде проволочной сетки. При приближении человека емкость этого сенсора относительно земли увеличивается.
Другим примером использования емкостного датчика является измерение влажности, например, почвы или зерна. Я говорил об этом здесь. Емкостными датчиками можно измерять уровень жидкости, и многое другое.
Несколько нетипичным примером емкостного датчика является электретный микрофон.