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科普知識
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陶瓷電容壓力傳感器

電容式壓力傳感器的簡介、工作原理和分類

發布日期:2022-10-11 點擊率:324

    電容式壓力傳感器,是一種可以利用電容敏感的原件把被測量的壓力轉換成為跟它有一定的關系的電信號輸出的精密測量儀器。它通常是使用鍍金屬薄膜或者是圓形金屬薄膜來做電容器的其中一個電極。在薄膜感受到壓力的時候,它會變形的,此時薄膜跟固定的電極間所產生的電容量就會發生改變。測量電路就可以輸出跟電壓形成一定的關系的電信號。它的應用非常廣泛,之所以應用這么廣泛,是因為它的優點有很多:它的分辨率很高;它可以進行動態的檢測;它的結構很簡單,并不復雜;它可以在很惡劣的工作環境下正常工作,解決人不可以測量的很多問題;它可以是非接觸測量的,很方便。
    電容式壓力傳感器是極距變化型的電容式傳感器,有差動電容式和單電容式之分。下面詳細介紹一下這兩種類型的傳感器。
差動電容式壓力傳感器
    其受壓膜片電極是處于兩個固定的電極之間的,可以形成兩個電容器。當受到壓力的作用的時候,其中一個電容器的容量就會變大,而另一個電容器的容量就會相應地變小,而測量的結果是由差動式的電路輸出的。此傳感器的固定的電極是由在凹而曲的玻璃的表層上面鍍上金屬層而制造出來的。當過載的時候,膜片就會受到凹面的保護,所以,它是不會破裂的。相對于單電容式壓力傳感器來說,它的線性度較好,靈敏度也較高,但是在加工方面就比較困難了,還有它不可以完成對被測的液體或者是氣體的隔離,所以,它不適合使用在有雜質的或者是有腐蝕性的流體之中。
單電容式壓力傳感器
  它是由固定的電極和圓形的薄膜組成的。當受到壓力作用的時候,薄膜就會發生變形,這樣就會改變電容器的容量。它的靈敏度大概是跟薄膜與固定的電極之間的距離和薄膜的張力成反比關系的;而跟壓力和薄膜的面積成正比關系的。有另外的一種型式,它是跟固定電極取凹形球面狀的,而膜片是周圍邊緣的固定的張緊的平面,膜片能夠使用塑料接著鍍上金屬層的這個方法制造而成的。這一種型式比較適合于測量低壓這個工作條件的,它有比較高的過載能力。當然,要測量高壓工作條件的話,可使用帶有活塞動極膜片制造而成的單電容式壓力傳感器。這一種型式的傳感器能夠把膜片的直接的受壓面積變小,這樣就方便使用比較薄的膜片以致來提高它的靈敏度。它還有一個操作是用來提高抗干擾能力的,就是跟各種的保護和補償部還有放大電路的整體整合在一起。這一種傳感器就適用于對飛行物體進行遙測和在動態高壓的工作條件下測量。單電容式壓力傳感器還可以分為聽診器式和傳聲器式。

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