Cảm biến áp suất điện dung bao gồm hai phần chuyển động (màng kim loại đàn hồi), hai phần cố định (lớp phủ kim loại trên kính lõm ở màng đàn hồi trên và dưới), đầu ra và vỏ, v.v. Hai tụ điện nối tiếp được hình thành giữa chuyển động tấm và hai tấm cố định.Khi áp suất nạp tác dụng lên màng đàn hồi, màng đàn hồi tạo ra sự dịch chuyển, nghĩa là khoảng cách với một mảnh cố định sẽ giảm đi và khoảng cách với mảnh cố định kia sẽ tăng lên (có thể chứng minh bằng một mảnh giấy).Khoảng cách giữa hai điện cực kim loại là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến điện dung, khoảng cách tăng, điện dung giảm, khoảng cách giảm, điện dung tăng.Loại cấu trúc này được gọi là cấu trúc vi phân trong đó các tham số của hai phần tử cảm biến được thay đổi cùng một lượng nhưng ngược lại do một đại lượng đo được.
Nếu màng ngăn đàn hồi được đặt giữa áp suất bên và áp suất khí quyển (khoang trên của màng đàn hồi là khí quyển) thì áp suất đo được là bảng;Nếu màng ngăn đàn hồi được đặt giữa áp suất bên và chân không (khoang trên của màng đàn hồi đi qua chân không), áp suất tuyệt đối sẽ được đo.Công suất của tụ điện tỷ lệ thuận với chất điện môi và diện tích hiệu dụng tương đối của nó giữa hai bản tụ và tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản, nghĩa là C=ε A/ D, trong đó ε là hằng số điện môi của chất điện môi, A là diện tích hiệu dụng tương đối giữa hai điện cực kim loại, D là khoảng cách giữa hai điện cực kim loại.Từ mối quan hệ này, có thể thấy rằng khi hai tham số không thay đổi và tham số còn lại được sử dụng làm biến, điện dung sẽ thay đổi theo tham số thay đổi.
Có nhiều loại mạch đo được sử dụng với cảm biến áp suất điện dung.Hãy lấy mạch cầu làm ví dụ để minh họa nguyên lý làm việc của mạch đo cảm biến vi sai điện dung.Vì điện dung là tham số AC nên cầu được kích thích bởi AC thông qua máy biến áp.Máy biến áp hai cuộn dây và điện dung của một cầu, khi không có áp suất đầu vào, cầu cân bằng, và hai giá trị điện dung bằng C0, khi áp suất tác dụng, một giá trị điện dung C0 + delta C, một giá trị điện dung khác C0 – delta , C (delta C là áp suất bên ngoài gây ra bởi sự biến đổi của điện dung), là một cầu mất cân bằng, Trường hợp giá trị điện dung cao thì điện áp cũng cao và tạo ra sự chênh lệch điện áp giữa hai tụ điện, từ đó cầu tạo ra điện áp đầu ra U đại diện cho áp suất nạp.
Thời gian đăng: Sep-02-2022