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電容式壓力傳感器（capacitive type pressure transducer），是一種利用電容敏感元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成與之成一定關(guān)系的電量輸出的壓力傳感器。特點(diǎn)是，輸入能量低，高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，自然效應(yīng)小，環(huán)境適應(yīng)性好。

一、電容式壓力傳感器的工作原理是什么?有何特點(diǎn)?

工作原理

電容式壓力傳感器一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個(gè)電極，當(dāng)薄膜感受壓力而變形時(shí)，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動(dòng)電容式壓力傳感器。

過(guò)程壓力通過(guò)兩側(cè)或一側(cè)的隔離膜片、灌充液傳至6室的中心測(cè)量膜片。中心膜片是一個(gè)張緊的彈性元件，它對(duì)于作用在其上的兩側(cè)壓力差產(chǎn)生相應(yīng)變形位移，其位移與差壓成正比，最大位移約0.1mm，這種位移轉(zhuǎn)變?cè)陔娙輼O板上形成差動(dòng)電容，由電子線路把差動(dòng)電容轉(zhuǎn)換成二線制的4～20mA DC信號(hào)輸出。

特點(diǎn)

1、溫度穩(wěn)定性好

電容式傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，僅取決于電極的幾何尺寸，且空氣等介質(zhì)損耗很小，其他因素影響甚微（因本身發(fā)熱極小）。而電阻式傳感器有電阻，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，不僅損失能量，而且造成元件發(fā)熱，縮短了使用壽命。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)

電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，能在高低退、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等各種惡劣的環(huán)境條件下工作，適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其可以承受很大的溫度變化，在高壓力、高沖擊、過(guò)載等悄況下都能正常工作，能測(cè)超大量的高壓和低壓差，能對(duì)帶進(jìn)工件進(jìn)行測(cè)量。此外，為實(shí)現(xiàn)某些特殊要求的測(cè)量還可以把傳感器的體積做得很小。

3、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好

電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，需要的作用能量極小，又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量很輕，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頗率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量。又由于其介質(zhì)損耗小，可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高，可用于測(cè)量高速變化的參數(shù)，如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。

4、可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)

當(dāng)被測(cè)件不允許接觸測(cè)量時(shí)，電容式傳感器可以進(jìn)行非接觸測(cè)量。這種情況下，電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工件表面粗糙度等對(duì)測(cè)量的影響。

5、帶電極板間的靜電引力極小，所需輸入能量極小

特別適宜低能量輸入的測(cè)量，例如測(cè)量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.01mm甚至更小的位移。