静電容量式圧力センサーの原理

静電容量式圧力センサーは、感応素子として静電容量を使用し、測定された圧力を静電容量値の変化に変換する圧力センサーの一種です。この種の圧力センサーは、一般的にコンデンサーの電極として丸い金属膜や金メッキ膜を使用しており、膜が圧力を受けて変形すると、膜と固定電極との間に形成される静電容量が変化し、電気信号を伝達することができます。測定回路を通る電圧間の特定の関係を持った出力。
容量性圧力センサーは極距離変化容量性センサーに属し、単一容量性圧力センサーと差動容量性圧力センサーに分けることができます。
単一容量型圧力センサーは、円形のフィルムと固定電極で構成されています。フィルムは圧力の作用下で変形し、それによってコンデンサの容量が変化します。その感度はフィルムの面積と圧力にほぼ比例し、フィルムの張力とフィルムから固定電極までの距離に反比例します。 。もう 1 つのタイプの固定電極は凹面の球面であり、ダイヤフラムは周囲に固定された張力面です。振動板はプラスチック金メッキ法で製作可能です。過負荷耐量が高く、低圧の測定に適したタイプです。高圧を測定するために、ピストン移動ポールを備えたダイヤフラムから単一の容量性圧力センサーを作成することもできます。ダイヤフラムの直接圧縮面積を減らし、より薄いダイヤフラムを使用して感度を向上させるタイプです。また、耐干渉能力を向上させるために、さまざまな補償および保護セクションおよび増幅回路も統合されています。このセンサーは、航空機の動的な高圧測定や遠隔測定に適しています。単一容量性圧力センサーは、マイク タイプ (つまり、マイク タイプ) と聴診器タイプでも利用できます。
差動容量性圧力センサーの圧力ダイヤフラム電極は 2 つの固定電極の間に配置され、2 つのコンデンサーを形成します。圧力が加わると一方のコンデンサの容量が増加し、それに応じてもう一方のコンデンサの容量が減少し、差動回路により測定結果が出力されます。固定電極はガラスの凹面曲面に金メッキを施したものです。ダイヤフラムは、過負荷時の凹面により破裂から保護されます。差動静電容量式圧力センサは、単一静電容量式圧力センサに比べて感度が高く、直線性が優れていますが、加工（特に対称性の確保）が難しく、測定対象の気体や液体の隔離ができないため、不向きです。腐食性または不純物を含む流体中での作業に。