Den kapacitive tryksensor består af to bevægelige dele (elastisk metalmembran), to faste dele (metalbelægning på det konkave glas på den øvre og nedre elastiske membran), udgangsterminaler og hus osv. Der dannes to seriekondensatorer mellem den bevægelige plade og de to faste plader. Når indsugningstrykket påvirker den elastiske membran, producerer den elastiske membran en forskydning, som er bundet til at mindske afstanden til den ene faste del og øge afstanden til den anden faste del (kan demonstreres med et stykke papir). Afstanden mellem to metalelektroder er en af de vigtige faktorer, der påvirker kapacitansen: afstanden øges, kapacitansen mindskes, afstanden mindskes, kapacitansen øges. Denne type struktur kaldes en differentiel struktur, hvor parametrene for to sensorelementer ændres med samme mængde, men modsat på grund af en målt størrelse.
Hvis den elastiske membran placeres mellem sidetrykket og det atmosfæriske tryk (det øvre hulrum i den elastiske membran er atmosfærisk), er det målte tryk tabellen; hvis den elastiske membran placeres mellem sidetrykket og vakuumet (det øvre hulrum i den elastiske membran passerer gennem vakuumet), måles det absolutte tryk. Kondensatorens kapacitet er proportional med dielektrikumet og dets relative effektive areal mellem kondensatorens to plader og omvendt proportional med afstanden mellem de to plader, dvs. C = ε A/ D, hvor ε er dielektrikumets dielektriske konstant, A er det relative effektive areal mellem de to metalelektroder, og D er afstanden mellem de to metalelektroder. Ud fra denne relation kan det ses, at når to af parametrene er uændrede, og den anden parameter bruges som en variabel, vil kapacitansen ændre sig med den ændrede parameter.
Der findes mange slags målekredsløb, der bruges med den kapacitive tryksensor. Lad os tage brokredsløbet som et eksempel for at illustrere funktionsprincippet for kapacitansdifferentialsensorens målekredsløb. Fordi kapacitansen er en AC-parameter, exciteres broen af AC gennem transformeren. Transformerens to spoler og kapacitansen i en bro, når der ikke er noget indgangstryk, er broen i balance, og to kapacitansværdier er lig med C0, når trykeffekten er en af kapacitansværdierne C0 + delta C, en anden kapacitansværdi C0 - delta, C (delta C for eksternt tryk forårsaget af variationen i kapacitans), en bro er ude af balance. Når kapacitansværdien er høj, er spændingen også høj, og der genereres en spændingsforskel mellem de to kondensatorer, hvorfra broen genererer en spændingsudgang U, der repræsenterer indgangstrykket.
Opslagstidspunkt: 2. september 2022