
電容式壓力計(英文:Capacitive Pressure Transducer 或 Capacitive Pressure Sensor)是一種基于電容變化原理測量壓力的傳感器。其核心工作原理是通過檢測壓力作用引起的電容器極闆間距或有效面積變化,從而改變電容值,最終将壓力信號轉換為可測量的電信號。以下是詳細解釋:
電容構成
由兩個平行電極闆組成(通常一個為固定極闆,另一個為彈性膜片)。當壓力作用于膜片時,膜片産生形變,導緻兩極闆間距(( d ))或覆蓋面積(( A ))改變。根據平行闆電容公式:
$$ C = varepsilon frac{A}{d} $$
其中 ( varepsilon ) 為介電常數,電容值 ( C ) 隨 ( d ) 減小或 ( A ) 增大而增加。
壓力-電容轉換
壓力變化引起膜片位移,進而改變電容值。通過測量電路(如橋式電路、振蕩電路)将電容變化轉換為電壓、頻率或數字信號輸出。
微小的位移即可引起顯著電容變化,適用于低壓和微壓測量(如±0.1% FS精度)。
無機械傳動部件,抗振動、耐沖擊,長期穩定性好。
可通過選擇膜片材料(如陶瓷、不鏽鋼)適應腐蝕性介質或高溫環境。
用于管道壓力監測、液位測量(如差壓變送器)。
血壓監測儀、呼吸機氣壓傳感。
發動機歧管壓力、燃油壓力傳感。
定義:“電容式壓力計”是通過電容變化感知壓力信號的傳感器,英文對應“Capacitive Pressure Transducer”。
指出其優勢在于低噪聲、高分辨率,適用于動态壓力測量(來源:IEEE Xplore文獻庫)。
在傳感器校準标準中将其歸類為“非機械式壓力傳感器”,強調其線性度和重複性(來源:NIST官網出版物)。
新型電容式壓力計正朝向MEMS微型化(如矽基電容傳感器)、智能集成(内置溫度補償、數字輸出)及多參數測量(壓力-溫度複合傳感)發展,進一步擴展工業物聯網(IIoT)應用場景。
電容式壓力計是一種通過電容變化來測量壓力的傳感器裝置,其核心原理是将壓力信號轉化為電信號輸出。以下是其詳細解釋:
電容式壓力計屬于壓力傳感器的一種,利用電容敏感元件将外界壓力轉換為可測量的電信號。其特點是靈敏度高、動态響應快,且能在複雜環境中保持穩定性。
電容變化機制
核心結構包含兩個電極:一個可變形金屬薄膜(或鍍金屬薄膜)作為活動電極,另一個為固定電極。當薄膜受壓變形時,兩電極間距改變,導緻電容值變化。
電容公式為:
$$
C = frac{varepsilon A}{d}
$$
其中,$varepsilon$為介電常數,$A$為極闆面積,$d$為極闆間距。壓力變化引起$d$改變,從而改變電容$C$。
信號轉換
電容變化通過電路轉換為電壓或頻率信號輸出,最終實現壓力值的量化。
如需更深入的技術參數或具體型號案例,中的工程應用描述。
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