Princip rada kapacitivnog senzora tlaka

Kapacitivni senzor tlaka vrsta je senzora tlaka koji koristi kapacitivnost kao osjetljiv element za pretvaranje izmjerenog tlaka u promjenu vrijednosti kapacitivnosti.Ova vrsta senzora tlaka općenito koristi okrugli metalni film ili pozlaćeni film kao elektrodu kondenzatora, kada film osjeti pritisak i deformira se, kapacitivnost formirana između filma i fiksne elektrode se mijenja, a električni signal se može izlaz s određenim odnosom između napona kroz mjerni krug.
Kapacitivni senzor tlaka pripada kapacitivnom senzoru varijacije polarne udaljenosti, koji se može podijeliti na jednostruki kapacitivni senzor tlaka i diferencijalni kapacitivni senzor tlaka.
Jednokapacitivni senzor tlaka sastoji se od kružnog filma i fiksne elektrode.Film se pod djelovanjem pritiska deformira, čime se mijenja kapacitet kondenzatora, a njegova osjetljivost je otprilike proporcionalna površini i pritisku filma i obrnuto proporcionalna napetosti filma i udaljenosti od filma do fiksne elektrode. .Druga vrsta fiksne elektrode je konkavnog sferičnog oblika, a dijafragma je zatezna ravnina pričvršćena oko periferije.Dijafragma se može izraditi metodom plastičnog pozlaćivanja.Ovaj tip je prikladan za mjerenje niskog tlaka i ima veliku sposobnost preopterećenja.Jedan kapacitivni senzor tlaka također se može napraviti od dijafragme s klipom koji se pomiče za mjerenje visokog tlaka.Ovaj tip smanjuje područje izravne kompresije dijafragme tako da se tanja dijafragma može koristiti za poboljšanje osjetljivosti.Također je integriran s različitim kompenzacijskim i zaštitnim dijelovima i krugovima za pojačanje kako bi se poboljšala sposobnost zaštite od smetnji.Ovaj senzor je prikladan za dinamičko mjerenje visokog tlaka i telemetriju zrakoplova.Jednokapacitivni senzori tlaka također su dostupni u obliku mikrofona (tj. tipa mikrofona) i tipa stetoskopa.
Tlačna dijafragma elektroda diferencijalnog kapacitivnog senzora tlaka nalazi se između dvije fiksne elektrode da tvore dva kondenzatora.Pod djelovanjem tlaka, kapacitet jednog kondenzatora se povećava, a drugog smanjuje, a rezultat mjerenja izlazi diferencijalnim krugom.Njegova fiksna elektroda izrađena je od pozlaćenog sloja na konkavnoj zakrivljenoj staklenoj površini.Dijafragma je zaštićena od puknuća konkavnom površinom tijekom preopterećenja.Diferencijalni kapacitivni senzori tlaka imaju veću osjetljivost i bolju linearnost od jednokapacitivnih senzora tlaka, ali ih je teže obraditi (osobito radi osiguranja simetrije) i ne mogu postići izolaciju plina ili tekućine koju treba mjeriti, pa nisu prikladni za rad u tekućinama s korozivnim ili nečistoćama.