Ο χωρητικός αισθητήρας πίεσης αποτελείται από δύο κινούμενα τεμάχια (ελαστικό μεταλλικό διάφραγμα), δύο σταθερά τεμάχια (μεταλλική επίστρωση στο κοίλο γυαλί στο άνω και κάτω ελαστικό διάφραγμα), ακροδέκτες εξόδου και περίβλημα κ.λπ. Μεταξύ του κινούμενου σχηματίζονται δύο πυκνωτές σειράς πλάκα και τις δύο σταθερές πλάκες.Όταν η πίεση εισαγωγής επενεργεί στο ελαστικό διάφραγμα, το ελαστικό διάφραγμα παράγει μετατόπιση, η οποία είναι βέβαιο ότι θα μειώσει την απόσταση με ένα σταθερό κομμάτι και θα αυξήσει την απόσταση με το άλλο σταθερό κομμάτι (μπορεί να αποδειχθεί με ένα κομμάτι χαρτί).Η απόσταση μεταξύ δύο μεταλλικών ηλεκτροδίων είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την χωρητικότητα, η απόσταση αυξάνεται, η χωρητικότητα μειώνεται, η απόσταση μειώνεται, η χωρητικότητα αυξάνεται.Αυτό το είδος δομής ονομάζεται διαφορική δομή στην οποία οι παράμετροι δύο αισθητήριων στοιχείων αλλάζουν κατά την ίδια ποσότητα αλλά αντίθετα λόγω μιας μετρούμενης ποσότητας.
Εάν το ελαστικό διάφραγμα τοποθετείται μεταξύ της πλευρικής και της ατμοσφαιρικής πίεσης (η άνω κοιλότητα του ελαστικού διαφράγματος είναι ατμοσφαιρική), η μετρούμενη πίεση είναι ο πίνακας.Εάν το ελαστικό διάφραγμα τοποθετηθεί μεταξύ της πλευρικής πίεσης και του κενού (η άνω κοιλότητα του ελαστικού διαφράγματος διέρχεται από το κενό), μετράται η απόλυτη πίεση.Η χωρητικότητα του πυκνωτή είναι ανάλογη με το διηλεκτρικό και τη σχετική ενεργό περιοχή του μεταξύ των δύο πλακών του πυκνωτή και αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση μεταξύ των δύο πλακών, δηλαδή C=ε A/D, όπου ε είναι η διηλεκτρική σταθερά του διηλεκτρικού, Α είναι η σχετική ενεργός περιοχή μεταξύ των δύο μεταλλικών ηλεκτροδίων, D είναι η απόσταση μεταξύ των δύο μεταλλικών ηλεκτροδίων.Από αυτή τη σχέση, μπορεί να φανεί ότι όταν δύο από τις παραμέτρους παραμένουν αμετάβλητες και η άλλη παράμετρος χρησιμοποιείται ως μεταβλητή, η χωρητικότητα θα αλλάξει με την μεταβαλλόμενη παράμετρο.
Υπάρχουν πολλά είδη κυκλωμάτων μέτρησης που χρησιμοποιούνται με τον χωρητικό αισθητήρα πίεσης.Ας πάρουμε το κύκλωμα γέφυρας ως παράδειγμα για να επεξηγήσουμε την αρχή λειτουργίας του κυκλώματος μέτρησης του διαφορικού αισθητήρα χωρητικότητας.Επειδή η χωρητικότητα είναι μια παράμετρος AC, η γέφυρα διεγείρεται από το AC μέσω του μετασχηματιστή.Μετασχηματιστής δύο πηνίο και χωρητικότητα μιας γέφυρας, όταν δεν υπάρχει πίεση εισόδου, μια γέφυρα σε ισορροπία και δύο τιμές χωρητικότητας είναι ίσες με C0, όταν η επίδραση πίεσης, μία από την τιμή χωρητικότητας C0 + δέλτα C, μια άλλη τιμή χωρητικότητας C0 - δέλτα , το C (δέλτα C για την εξωτερική πίεση που προκαλείται από τη μεταβολή της χωρητικότητας), είναι μια γέφυρα εκτός ισορροπίας, όπου η τιμή χωρητικότητας είναι υψηλή, η τάση είναι επίσης υψηλή και δημιουργείται μια διαφορά τάσης μεταξύ των δύο πυκνωτών, από την οποία Η γέφυρα παράγει μια τάση εξόδου U που αντιπροσωπεύει την πίεση εισαγωγής.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-02-2022