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电容式压力传感器分类与原理

发布日期:2021-10-20 作者: 点击:

电容式压力传感器是一种压力传感器,它利用电容敏感元件将被测压力转关系的电力输出的压力传感器。一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的电极。当薄膜感受到压力并变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容发生变化,通过测量电路可以输出与电压有一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极变电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

它由圆膜和固定电极组成。薄膜在压力的作用下变形,从而改变电容器的容量。其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比,与薄膜的张力从薄膜到固定电极的距离成反比。另一种类型的固定电极呈凹形球形,膜片为固定在周围的张紧平面,可采用塑料镀金属层制成。该类型适用于低压测量,过载能力高。单电容式压力传感器也可以用带活塞动极膜片来测量高压。这种类型可以减少膜片的直接受压面积,从而使用较薄的膜片来提高灵敏度。为了提高抗干扰能力,它还与各种补偿和保护部门和放大电路封装在一起。该传感器适用于测量动态高压和遥测飞机。单电容式压力传感器还有传声器式(即麦克风式)和听诊器式。差动电容式压力传感器。

压力传感器

压力膜片电极位于两个固定电极之间,形成两个电容器。在压力的作用下,一个电容器的容量增加,另一个电容器相应减小,测量结果由差动电路输出。其固定电极由凹曲玻璃表面镀金属层制成。过载时,膜片受凹面保护而不破裂。差动电容式压力传感器比单电容式灵敏度高,线性好,但加工难度大(尤其是对称性难以保证),无法隔离被测气体或液体,不适合在腐蚀性或杂质流体中工作。

电容力传感器结构简单,灵敏度高,动态响应快,但由于电荷泄漏难以避免,不适合静态力测量(电容力传感器的结构原理)。

在矩形的特殊弹性元件上,加工几个连通的圆孔,每个圆孔固定两个端面平行的丁字电极,每个电极粘贴铜箔,形成由多个平行板电容器并联组成的测量电路。在力F的作用下,弹性元件的变形改变了极板间矩,从而改变了电容。

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