Kapacitivni senzor pritiska sastoji se od dva pokretna dijela (elastična metalna dijafragma), dva fiksna dijela (metalni premaz na konkavnom staklu na gornjoj i donjoj elastičnoj dijafragmi), izlaznih terminala i kućišta itd. Dva serijska kondenzatora su formirana između pokretne ploče i dvije fiksne ploče. Kada ulazni pritisak djeluje na elastičnu dijafragmu, elastična dijafragma proizvodi pomak, što će sigurno smanjiti udaljenost kod jednog fiksnog dijela i povećati udaljenost kod drugog fiksnog dijela (može se demonstrirati komadom papira). Udaljenost između dvije metalne elektrode je jedan od važnih faktora koji utiču na kapacitivnost, što se udaljenost povećava, kapacitet se smanjuje, što se udaljenost smanjuje, kapacitet se povećava. Ova vrsta strukture naziva se diferencijalna struktura u kojoj se parametri dva senzorska elementa mijenjaju za isti iznos, ali suprotno zbog izmjerene veličine.
Ako se elastična dijafragma postavi između bočnog pritiska i atmosferskog pritiska (gornja šupljina elastične dijafragme je atmosferska), izmjereni pritisak je tabela; ako se elastična dijafragma postavi između bočnog pritiska i vakuuma (gornja šupljina elastične dijafragme prolazi kroz vakuum), mjeri se apsolutni pritisak. Kapacitet kondenzatora proporcionalan je dielektriku i njegovoj relativnoj efektivnoj površini između dvije ploče kondenzatora, a obrnuto proporcionalan udaljenosti između dvije ploče, tj. C=ε A/ D, gdje je ε dielektrična konstanta dielektrika, A je relativna efektivna površina između dvije metalne elektrode, a D je udaljenost između dvije metalne elektrode. Iz ove relacije se može vidjeti da kada su dva parametra nepromijenjena, a drugi parametar se koristi kao varijabla, kapacitet će se mijenjati s promjenom parametra.
Postoji mnogo vrsta mjernih kola koja se koriste sa kapacitivnim senzorom pritiska. Uzmimo kolo mosta kao primjer kako bismo ilustrirali princip rada mjernog kola senzora diferencijalne kapacitivnosti. Budući da je kapacitivnost AC parametar, most se pobuđuje AC strujom preko transformatora. Dva transformatora, zavojnica i kapacitet mosta, kada nema ulaznog pritiska, most je u ravnoteži, a dvije vrijednosti kapacitivnosti su jednake C0. Kada je pod utjecajem pritiska, jedna vrijednost kapacitivnosti C0 + delta C, a druga vrijednost kapacitivnosti C0 – delta C (delta C za vanjski pritisak uzrokovan promjenom kapacitivnosti), most je neuravnotežen. Tamo gdje je vrijednost kapacitivnosti visoka, napon je također visok i generira se razlika napona između dva kondenzatora, iz koje most generira izlazni napon U koji predstavlja ulazni pritisak.
Vrijeme objave: 02.09.2022.