Prinsipyo sa pagtrabaho ug komposisyon sa capacitive pressure sensor

Ang capacitive pressure sensor gilangkoban sa duha ka naglihok nga piraso (elastic metal diaphragm), duha ka fixed nga piraso (metal coating sa concave glass sa ibabaw ug ubos nga elastic diaphragm), output terminals ug housing, ug uban pa. Duha ka series capacitors ang naporma taliwala sa moving plate ug sa duha ka fixed plates. Kung ang intake pressure molihok sa elastic diaphragm, ang elastic diaphragm moresulta sa displacement, nga mopakunhod sa distansya sa usa ka fixed nga piraso, ug modugang sa distansya sa pikas fixed nga piraso (mahimong ipakita sa usa ka piraso nga papel). Ang distansya tali sa duha ka metal electrodes usa sa mga importanteng butang nga makaapekto sa capacitance, ang distansya motaas, ang capacitance mokunhod, ang distansya moubos, ang capacitance motaas. Kini nga klase sa istruktura gitawag og differential structure diin ang mga parameter sa duha ka sensing elements giusab sa parehas nga kantidad apan magkaatbang tungod sa usa ka gisukod nga kantidad.

Kon ang elastic diaphragm ibutang taliwala sa pressure sa kilid ug pressure sa atmospera (ang ibabaw nga lungag sa elastic diaphragm kay atmospera), ang gisukod nga pressure mao ang lamesa; Kon ang elastic diaphragm ibutang taliwala sa pressure sa kilid ug sa vacuum (ang ibabaw nga lungag sa elastic diaphragm moagi sa vacuum), ang absolute pressure masukod. Ang kapasidad sa capacitor proporsyonal sa dielectric ug sa relatibong epektibo nga area niini taliwala sa duha ka plate sa capacitor, ug inversely proportional sa distansya taliwala sa duha ka plate, nga mao, C=ε A/D, diin ang ε mao ang dielectric constant sa dielectric, ang A mao ang relatibong epektibo nga area taliwala sa duha ka metal electrodes, ug ang D mao ang distansya taliwala sa duha ka metal electrodes. Gikan niini nga relasyon, makita nga kon ang duha sa mga parameter wala mausab ug ang laing parameter gigamit isip variable, ang capacitance mausab uban sa nagbag-o nga parameter.
Daghang klase sa mga sirkito sa pagsukod nga gigamit sa capacitive pressure sensor. Atong kuhaon ang bridge circuit isip ehemplo aron ipakita ang prinsipyo sa pagtrabaho sa capacitance differential sensor measuring circuit. Tungod kay ang capacitance usa ka AC parameter, ang bridge gi-excite sa AC pinaagi sa transformer. Ang duha ka coil sa transformer ug capacitance sa usa ka bridge, kung walay inlet pressure, ang bridge naa sa balanse, ug ang duha ka capacitance values ​​katumbas sa C0, kung ang pressure effect, usa sa capacitance value sa C0 + delta C, ang laing capacitance value sa C0 – delta, C (delta C para sa external pressure nga gipahinabo sa variation sa capacitance), usa ka bridge nga wala sa balanse. Kung taas ang capacitance value, taas usab ang boltahe, ug usa ka voltage difference ang mamugna tali sa duha ka capacitor, diin ang bridge makamugna og voltage output U nga nagrepresentar sa intake pressure.