Ёмкостный метод измерения давления

1. Схема

2. Принцип действия

2.1. Емкостный сенсор в его современном варианте представляет собой конденсатор, образованный диэлектрической оболочкой сенсора, помещенной внутри прочного металлического корпуса, измерительными электродами, выполняющими функцию обкладок конденсатора, и упругой металлической или керамической мембраной. Пространство между мембраной и электродами заполнено силиконовым маслом, служащим для передачи давления на мембрану и одновременно для увеличения емкости конденсатора. При подаче разности давлений на сенсор мембрана деформируется, и емкость между обкладками изменяется. Измерение емкости производится электронным модулем датчика, подключенным к обкладкам сенсора. Кроме того, сенсор обычно содержит еще термопреобразователь (на рисунке не показан).

3. Преимущества

3.1. Сравнительно простая конструкция датчика

3.2. Достаточно высокая чувствительность

3.3. Большой практический опыт разработки (данный метод используется уже более 60 лет)

4. Недостатки

4.1. Нелинейный выходной сигнал сенсора

4.2. значительный гистерезис (из-за неидеальных упругих свойств мембраны)

4.2.1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81

4.3. сильное влияние статического давления (за счет изменения диэлектрической проницаемости заполняющей жидкости)

4.4. существенное влияние температуры (за счет температурного расширения элементов сенсора и изменения диэлектрической проницаемости)

4.5. недостаточная стабильность (из-за "усталости" материала мембраны)

4.6. чувствительность к вибрации