Zasada pojemnościowego czujnika ciśnienia

Pojemnościowy czujnik ciśnienia jest rodzajem czujnika ciśnienia, który wykorzystuje pojemność jako czuły element do konwersji zmierzonego ciśnienia na zmianę wartości pojemności.Ten rodzaj czujnika ciśnienia na ogół wykorzystuje okrągłą metalową folię lub pozłacaną folię jako elektrodę kondensatora, gdy folia odczuwa ciśnienie i odkształca się, pojemność utworzona między folią a stałą elektrodą zmienia się, a sygnał elektryczny może być wyjście z pewną zależnością między napięciem w obwodzie pomiarowym.
Pojemnościowy czujnik ciśnienia należy do pojemnościowego czujnika zmiany odległości biegunowej, który można podzielić na pojedynczy pojemnościowy czujnik ciśnienia i różnicowy pojemnościowy czujnik ciśnienia.
Pojedynczy pojemnościowy czujnik ciśnienia składa się z okrągłej folii i nieruchomej elektrody.Folia odkształca się pod wpływem ciśnienia, zmieniając w ten sposób pojemność kondensatora, a jego czułość jest z grubsza proporcjonalna do powierzchni i nacisku folii oraz odwrotnie proporcjonalna do napięcia folii i odległości od folii do nieruchomej elektrody .Innym typem elektrody nieruchomej jest wklęsły kształt kulisty, a membrana jest płaszczyzną naprężenia zamocowaną wokół obwodu.Membrana może być wykonana metodą złocenia plastiku.Ten typ nadaje się do pomiaru niskiego ciśnienia i ma wysoką przeciążalność.Pojedynczy pojemnościowy czujnik ciśnienia może być również wykonany z membrany z ruchomym biegunem tłoka do pomiaru wysokiego ciśnienia.Ten typ zmniejsza bezpośredni obszar kompresji membrany, dzięki czemu można zastosować cieńszą membranę w celu poprawy czułości.Jest również zintegrowany z różnymi sekcjami kompensacji i ochrony oraz obwodami wzmacniającymi w celu poprawy zdolności przeciwzakłóceniowych.Ten czujnik nadaje się do dynamicznego pomiaru wysokiego ciśnienia i telemetrii samolotów.Jednopojemnościowe czujniki ciśnienia są również dostępne w wersji mikrofonowej (tj. mikrofonowej) oraz typu stetoskopowego.
Elektroda membrany ciśnieniowej różnicowego pojemnościowego czujnika ciśnienia znajduje się pomiędzy dwiema stałymi elektrodami, tworząc dwa kondensatory.Pod działaniem ciśnienia pojemność jednego kondensatora odpowiednio wzrasta, a drugiego odpowiednio maleje, a wynik pomiaru jest wyprowadzany przez obwód różnicowy.Jego stała elektroda jest wykonana z pozłacanej warstwy na wklęsłej, zakrzywionej szklanej powierzchni.Membrana jest chroniona przed pęknięciem przez wklęsłą powierzchnię podczas przeciążenia.Różnicowe pojemnościowe czujniki ciśnienia mają wyższą czułość i lepszą liniowość niż jednopojemnościowe czujniki ciśnienia, ale są trudniejsze w obróbce (zwłaszcza w celu zapewnienia symetrii) i nie mogą osiągnąć izolacji mierzonego gazu lub cieczy, więc nie nadają się do pracy w płynach żrących lub zanieczyszczonych.