اصل کار و ترکیب سنسور فشار خازنی

سنسور فشار خازنی از دو قطعه متحرک (دیافراگم فلزی الاستیک)، دو قطعه ثابت (پوشش فلزی روی شیشه مقعر روی دیافراگم الاستیک بالا و پایین)، پایانه های خروجی و محفظه و ... تشکیل شده است. دو خازن سری بین متحرک تشکیل شده است صفحه و دو صفحه ثابتهنگامی که فشار ورودی روی دیافراگم الاستیک عمل می کند، دیافراگم الاستیک جابجایی ایجاد می کند، که مجبور است فاصله را با یک قطعه ثابت کاهش دهد و فاصله را با قطعه ثابت دیگر افزایش دهد (با یک تکه کاغذ نشان داده می شود).فاصله بین دو الکترود فلزی یکی از عوامل مهم موثر بر ظرفیت خازن است، فاصله افزایش می یابد، ظرفیت خازن کاهش می یابد، فاصله کاهش می یابد، ظرفیت افزایش می یابد.به این نوع ساختار، ساختار دیفرانسیل گفته می شود که در آن پارامترهای دو عنصر حسگر به مقدار یکسان اما مخالف به دلیل کمیت اندازه گیری شده تغییر می کنند.

اگر دیافراگم الاستیک بین فشار جانبی و فشار اتمسفر قرار گیرد (حفره بالایی دیافراگم الاستیک اتمسفر است)، فشار اندازه گیری شده جدول است.اگر دیافراگم الاستیک بین فشار جانبی و خلاء قرار گیرد (حفره بالایی دیافراگم الاستیک از خلاء عبور می کند)، فشار مطلق اندازه گیری می شود.ظرفیت خازن با دی الکتریک و مساحت موثر نسبی آن بین دو صفحه خازن متناسب است و با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد، یعنی C=ε A/D که ε ثابت دی الکتریک است. از دی الکتریک، A منطقه موثر نسبی بین دو الکترود فلزی است، D فاصله بین دو الکترود فلزی است.از این رابطه می توان دریافت که وقتی دو تا از پارامترها بدون تغییر باشند و پارامتر دیگر به عنوان متغیر استفاده شود، ظرفیت خازن با تغییر پارامتر تغییر می کند.
انواع مختلفی از مدارهای اندازه گیری با سنسور فشار خازنی استفاده می شود.بیایید مدار پل را به عنوان مثال در نظر بگیریم تا اصل کار مدار اندازه گیری سنسور دیفرانسیل خازنی را نشان دهیم.از آنجایی که ظرفیت خازنی یک پارامتر AC است، پل توسط AC از طریق ترانسفورماتور تحریک می شود.ترانسفورماتور دو سیم پیچ و ظرفیت یک پل، در صورت عدم فشار ورودی، یک پل در تعادل، و دو مقدار خازن برابر با C0 است، زمانی که اثر فشار، یکی از مقدار ظرفیت خازنی C0 + دلتا C، یک مقدار ظرفیت دیگر C0 - دلتا است. ، C (مثل C برای فشار خارجی ناشی از تغییر ظرفیت)، پلی خارج از تعادل است، در جایی که مقدار خازن زیاد است، ولتاژ نیز بالا است و اختلاف ولتاژی بین دو خازن ایجاد می شود که از آن پل یک ولتاژ خروجی U تولید می کند که نشان دهنده فشار ورودی است.