Prinsip kerja dan komposisi sensor tekanan kapasitif

Sensor tekanan kapasitif terdiri daripada dua bahagian bergerak (diafragma logam elastik), dua bahagian tetap (lapisan logam pada kaca cekung pada diafragma elastik atas dan bawah), terminal dan perumah keluaran, dan sebagainya. Dua kapasitor siri dibentuk di antara plat bergerak dan dua plat tetap. Apabila tekanan pengambilan bertindak pada diafragma elastik, diafragma elastik menghasilkan anjakan, yang terikat untuk mengurangkan jarak dengan satu bahagian tetap, dan meningkatkan jarak dengan bahagian tetap yang lain (boleh ditunjukkan oleh sehelai kertas). Jarak antara dua elektrod logam adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi kapasitans, jarak meningkat, kapasitans berkurangan, jarak berkurangan, kapasitans meningkat. Struktur jenis ini dipanggil struktur pembezaan di mana parameter dua elemen penderia diubah dengan jumlah yang sama tetapi bertentangan disebabkan oleh kuantiti yang diukur.

Jika diafragma elastik diletakkan di antara tekanan sisi dan tekanan atmosfera (rongga atas diafragma elastik adalah atmosfera), tekanan yang diukur adalah seperti jadual; Jika diafragma elastik diletakkan di antara tekanan sisi dan vakum (rongga atas diafragma elastik melalui vakum), tekanan mutlak diukur. Kapasiti kapasitor adalah berkadar terus dengan dielektrik dan luas efektif relatifnya antara dua plat kapasitor, dan berkadar songsang dengan jarak antara dua plat, iaitu, C=ε A/D, di mana ε ialah pemalar dielektrik dielektrik, A ialah luas efektif relatif antara dua elektrod logam, D ialah jarak antara dua elektrod logam. Daripada hubungan ini, dapat dilihat bahawa apabila dua parameter tidak berubah dan parameter lain digunakan sebagai pembolehubah, kapasitans akan berubah dengan parameter yang berubah.
Terdapat pelbagai jenis litar pengukur yang digunakan dengan sensor tekanan kapasitif. Mari kita ambil litar jambatan sebagai contoh untuk menggambarkan prinsip kerja litar pengukur sensor pembezaan kapasitans. Oleh kerana kapasitans adalah parameter AC, jambatan diujakan oleh AC melalui transformer. Dua gegelung transformer dan kapasitans jambatan, apabila tiada tekanan masuk, jambatan seimbang, dan dua nilai kapasitans adalah sama dengan C0, apabila kesan tekanan, salah satu nilai kapasitans C0 + delta C, nilai kapasitans lain C0 - delta, C (delta C untuk tekanan luaran yang disebabkan oleh variasi kapasitans), adalah jambatan yang tidak seimbang. Di mana nilai kapasitans tinggi, voltan juga tinggi, dan perbezaan voltan dijana antara kedua-dua kapasitor, dari mana jambatan menjana output voltan U yang mewakili tekanan masuk.