Капацитивниот сензор за притисок е составен од два подвижни делови (еластична метална дијафрагма), два фиксни делови (метална обвивка на конкавното стакло на горната и долната еластична дијафрагма), излезни терминали и куќиште итн. Два сериски кондензатори се формираат помеѓу подвижната плоча и двете фиксни плочи. Кога влезниот притисок дејствува на еластичната дијафрагма, еластичната дијафрагма произведува поместување, кое неизбежно го намалува растојанието со едното фиксно парче и го зголемува растојанието со другото фиксно парче (може да се демонстрира со парче хартија). Растојанието помеѓу две метални електроди е еден од важните фактори што влијаат на капацитетот, растојанието се зголемува, капацитетот се намалува, растојанието се намалува, капацитетот се зголемува. Овој вид структура се нарекува диференцијална структура во која параметрите на два сензорски елементи се менуваат за иста количина, но спротивно поради измерена количина.
Ако еластичната дијафрагма е поставена помеѓу страничниот притисок и атмосферскиот притисок (горната празнина на еластичната дијафрагма е атмосферска), измерениот притисок е табеларен; ако еластичната дијафрагма е поставена помеѓу страничниот притисок и вакуумот (горната празнина на еластичната дијафрагма поминува низ вакуумот), се мери апсолутниот притисок. Капацитетот на кондензаторот е пропорционален на диелектрикот и неговата релативна ефективна површина помеѓу двете плочи на кондензаторот, а обратно пропорционален на растојанието помеѓу двете плочи, односно C=ε A/ D, каде што ε е диелектричната константа на диелектрикот, A е релативната ефективна површина помеѓу двете метални електроди, D е растојанието помеѓу двете метални електроди. Од оваа релација, може да се види дека кога два од параметрите се непроменети, а другиот параметар се користи како променлива, капацитетот ќе се промени со промената на параметарот.
Постојат многу видови мерни кола што се користат со капацитивниот сензор за притисок. Да го земеме мостовото коло како пример за да го илустрираме принципот на работа на мерното коло на диференцијалниот капацитивен сензор. Бидејќи капацитивноста е AC параметар, мостот е возбуден од AC преку трансформаторот. Трансформаторот има две намотки и капацитет на мостот. Кога нема влезен притисок, мостот е во рамнотежа, а две вредности на капацитивноста се еднакви на C0. Кога притисокот влијае на едната вредност на капацитивноста C0 + делта C, а другата вредност на капацитивноста C0 - делта C (делта C за надворешен притисок предизвикан од варијацијата на капацитивноста), мостот е небалансиран. Кога вредноста на капацитивноста е висока, напонот е исто така висок и се генерира разлика во напонот помеѓу двата кондензатори, од која мостот генерира излезен напон U што го претставува влезниот притисок.
Време на објавување: 02.09.2022