Den kapacitiva trycksensorn består av två rörliga delar (elastiskt metallmembran), två fasta delar (metallbeläggning på det konkava glaset på det övre och nedre elastiska membranet), utgångsterminaler och hölje, etc. Två seriekopplade kondensatorer bildas mellan den rörliga plattan och de två fasta plattorna. När inloppstrycket verkar på det elastiska membranet producerar det elastiska membranet en förskjutning, vilket minskar avståndet till den ena fasta delen och ökar avståndet till den andra fasta delen (kan demonstreras med ett papper). Avståndet mellan två metallelektroder är en av de viktiga faktorerna som påverkar kapacitansen; avståndet ökar, kapacitansen minskar, avståndet minskar och kapacitansen ökar. Denna typ av struktur kallas differentiell struktur, där parametrarna för två sensorelement ändras med samma mängd men motsatt på grund av en uppmätt kvantitet.
Om det elastiska membranet placeras mellan sidotrycket och atmosfärstrycket (det elastiska membranets övre hålrum är atmosfärstryck), är det uppmätta trycket tabellen; om det elastiska membranet placeras mellan sidotrycket och vakuumet (det elastiska membranets övre hålrum passerar genom vakuumet), mäts det absoluta trycket. Kondensatorns kapacitet är proportionell mot dielektrikumet och dess relativa effektiva area mellan kondensatorns två plattor, och omvänt proportionell mot avståndet mellan de två plattorna, det vill säga C = ε A / D, där ε är dielektrikumets dielektriska konstant, A är den relativa effektiva arean mellan de två metallelektroderna, D är avståndet mellan de två metallelektroderna. Från denna relation kan man se att när två av parametrarna är oförändrade och den andra parametern används som en variabel, kommer kapacitansen att ändras med den ändrade parametern.
Det finns många typer av mätkretsar som används med den kapacitiva trycksensorn. Låt oss ta bryggkretsen som ett exempel för att illustrera funktionsprincipen för kapacitansdifferentialsensorns mätkrets. Eftersom kapacitansen är en AC-parameter exciteras bryggan av AC genom transformatorn. Transformatorns två spolar och kapacitansen i en brygga, när inget inloppstryck finns, är bryggan i balans, och två kapacitansvärden är lika med C0, när tryckeffekten är ett av kapacitansvärdena C0 + delta C, ett annat kapacitansvärde C0 - delta, C (delta C för externt tryck orsakat av variationen i kapacitans), är en brygga i obalans. Om kapacitansvärdet är högt är spänningen också hög, och en spänningsskillnad genereras mellan de två kondensatorerna, från vilken bryggan genererar en utgångsspänning U som representerar inloppstrycket.
Publiceringstid: 2 september 2022