Pojemnościowy czujnik ciśnienia składa się z dwóch ruchomych części (elastyczna metalowa membrana), dwóch nieruchomych części (metalowa powłoka na wklęsłym szkle na górnej i dolnej elastycznej membranie), zacisków wyjściowych i obudowy itp. Pomiędzy ruchomymi elementami znajdują się dwa kondensatory szeregowe. płytę i dwie stałe płyty.Kiedy ciśnienie wlotowe działa na elastyczną membranę, elastyczna membrana powoduje przemieszczenie, które z pewnością zmniejszy odległość w przypadku jednego nieruchomego elementu i zwiększy odległość w przypadku drugiego nieruchomego elementu (można to wykazać na kartce papieru).Odległość między dwiema metalowymi elektrodami jest jednym z ważnych czynników wpływających na pojemność, odległość wzrasta, pojemność maleje, odległość maleje, pojemność wzrasta.Ten rodzaj struktury nazywany jest strukturą różnicową, w której parametry dwóch elementów czujnikowych zmieniają się o tę samą wielkość, ale przeciwnie, ze względu na mierzoną wielkość.
Jeżeli elastyczną membranę umieszczono pomiędzy ciśnieniem bocznym a ciśnieniem atmosferycznym (górna wnęka elastycznej membrany jest atmosferyczna), zmierzone ciśnienie jest podane w tabeli;Jeżeli elastyczną membranę umieszczono pomiędzy ciśnieniem bocznym a próżnią (górna wnęka 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, to znaczy C=ε A/ D, gdzie ε jest stałą dielektryczną dielektryka, A jest względną powierzchnią efektywną pomiędzy dwiema elektrodami metalowymi, D jest odległością pomiędzy dwiema elektrodami metalowymi.Z tej zależności można zauważyć, 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 używanych z pojemnościowym czujnikiem ciśnienia.Weźmy jako przykład obwód mostkowy, aby zilustrować zasadę działania obwodu pomiarowego czujnika różnicy pojemności.Ponieważ pojemność jest parametrem prądu przemiennego, mostek jest wzbudzany prądem przemiennym przez transformator.Cewka transformatora i pojemność mostka, gdy nie ma ciśnienia wlotowego, mostek jest w równowadze, a dwie wartości pojemności są równe C0, gdy wpływ ciśnienia, jedna z wartości pojemności C0 + delta C, druga wartość pojemności C0 – delta , C (delta C dla ciśnienia zewnętrznego spowodowanego zmianą pojemności) jest mostkiem niezrównoważonym. Tam, gdzie wartość pojemności jest wysoka, napięcie jest również wysokie i pomiędzy dwoma kondensatorami generowana jest różnica napięcia, z której mostek generuje napięcie wyjściowe U, które reprezentuje ciśnienie dolotowe.
Czas publikacji: 02 września 2022 r