Pojemnościowy czujnik ciśnienia składa się z dwóch ruchomych części (elastycznej metalowej membrany), dwóch nieruchomych części (metalowej powłoki na wklęsłym szkle na górnej i dolnej elastycznej membranie), zacisków wyjściowych i obudowy itp. Dwa szeregowe kondensatory są utworzone pomiędzy ruchomą płytką a dwiema nieruchomymi płytkami. Gdy ciśnienie wlotowe działa na elastyczną membranę, elastyczna membrana powoduje przesunięcie, które musi zmniejszyć odległość z jednym nieruchomym elementem i zwiększyć odległość z drugim nieruchomym elementem (można to zademonstrować na kartce papieru). Odległość między dwiema metalowymi elektrodami jest jednym z ważnych czynników wpływających na pojemność, odległość rośnie, pojemność maleje, odległość maleje, pojemność rośnie. Ten rodzaj struktury nazywa się strukturą różnicową, w której parametry dwóch elementów czujnikowych zmieniają się o tę samą wartość, ale przeciwnie ze względu na mierzoną wielkość.
Jeśli elastyczna membrana jest umieszczona między ciśnieniem bocznym a ciśnieniem atmosferycznym (górna komora elastycznej membrany jest atmosferyczna), zmierzone ciśnienie jest tabelą; Jeśli elastyczna membrana jest umieszczona między ciśnieniem bocznym a próżnią (górna komora elastycznej membrany przechodzi przez próżnię), mierzone jest ciśnienie bezwzględne. Pojemność kondensatora jest proporcjonalna do dielektryka i jego względnej powierzchni efektywnej między dwiema płytkami kondensatora i odwrotnie proporcjonalna do odległości między dwiema płytkami, tj. C = ε A/ D, gdzie ε jest stałą dielektryczną dielektryka, A jest względną powierzchnią efektywną między dwiema elektrodami metalowymi, D jest odległością między dwiema elektrodami metalowymi. Z tej relacji można wywnioskować, że gdy dwa parametry pozostają niezmienione, a drugi parametr jest używany jako zmienna, pojemność będzie się zmieniać wraz ze zmianą parametru.
Istnieje wiele rodzajów obwodów pomiarowych stosowanych z pojemnościowym czujnikiem ciśnienia. Weźmy obwód mostkowy jako przykład ilustrujący zasadę działania obwodu pomiarowego czujnika różnicowego pojemności. Ponieważ pojemność jest parametrem prądu przemiennego, mostek jest wzbudzany przez prąd przemienny przez transformator. Transformator dwucewkowy i pojemność mostka, gdy nie ma ciśnienia wlotowego, mostek jest zrównoważony, a dwie wartości pojemności są równe C0, gdy wpływ ciśnienia, jedna z wartości pojemności C0 + delta C, inna wartość pojemności C0 – delta, C (delta C dla ciśnienia zewnętrznego spowodowana zmianą pojemności), jest mostkiem niezrównoważonym, Gdy wartość pojemności jest wysoka, napięcie jest również wysokie i generowana jest różnica napięć między dwoma kondensatorami, z których mostek generuje napięcie wyjściowe U, które reprezentuje ciśnienie wlotowe.
Czas publikacji: 02.09.2022