电容式压力传感器的工作原理是什么?

作者&投稿:迪匡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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电容式压力传感器(capacitivetypepressuretransducer),是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。特点是,低的输入力和侏儒能量,高动态响应,小的自然效应,环境适应性好。它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。单电容式压力传感器。它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形,从而改变电容器的容量,其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。

另一种型式的固定电极取凹形球面状,膜片为周边固定的张紧平面,膜片可用塑料镀金属层的方法制成。这种型式适于测量低压,并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积,以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部以及放大电路整体封装在一起,以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式(即话筒式)和听诊器式等型式。差动电容式压力传感器:它的受压膜片电极位于两个固定电极之间,构成两个电容器。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小,测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好,但加工较困难(特别是难以保证对称性),而且不能实现对被测气体或液体的隔离,因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。

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‍‍1、应变片压力传感器原理:力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。2、陶瓷压力传感器原理:陶瓷压力传感器压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的电压信号。‍‍



压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。压力传感器选用进口压力芯片,敏感元件采用扩散或离子注入等工艺形成电阻并连接成惠斯通电桥,用微机械加工技术在电桥下形成压力敏感膜片。当压力作用在膜片上时,电阻值发生变化并且产生一个与作用压力成正比的线性输出信号。在惠斯通电桥上加上直流电源,就会产生一个直流电压信号的输出。经过二次转换线路,实现两线制4~20mA输出。



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什么是电容式传感器的边缘效应,它会对传感器的性能带来哪些不利的影响...
答:且灵敏度下降。典型的电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成。当薄膜受压力作用时,薄膜会发生一定的变形,因此,上下电极之间的距离发生一定的变化,从而使电容发生变化。但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系,因此,要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。

关于电子血压计中的压力传感器
答:压力传感器一般有电容式的和压阻式的。电容式的利用两片金属间的电容变化来对应压力值,压阻式利用电阻值变化来对应压力值。压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直...

传感器是用什么测压的?
答:此外还有光电式、光纤式、超声式压力传感器等。1、应变式压力传感器 应变式压力传感器是一种通过测量各种弹性元件的应变来间接测量压力的传感器。根据制作材料的不同,应变元件可以分为金属和半导体两大类。应变元件的工作原理基于导体和半导体的“应变效应”,即当导体和半导体材料发生机械变形时,其电阻值将...

简单说说压力传感器工作原理
答:压力传感器工作原理 1 、应变片压力传感器原理 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最...

压力传感器常用的类型有哪几种?
答:而标准的信号是以压力量程的不同为依据标定的,它能够跟应变式传感器互相兼容。根据激光标定,传感器的时间稳定性和温度稳定性都很高,它的自带温度补偿范围是0到70℃,它还能够跟很多的介质直接接触。· 蓝宝石压力传感器·它是根据应变电阻式的原理而工作的,它的计量特性是很好的,因为利用了硅- 蓝...

请问压力传感器的原理是什么?
答:若根据结构与原理不同来划分,可分为:压阻式、压电式、电容式、应变式、振频式、光电式、超声式压力传感器等。压力传感器的应用:1、在液压系统中的应用:压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。2、在注塑模具中的...

压力传感器原理及其应用压力传感器原理
答:关于压力传感器原理及其应用,压力传感器原理这个很多人还不知道,今天来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!1、一、压电压力传感器压电式压力传感器主要基于压电效应(Piezoelectric effect),利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量,再进行相关测量工作的测量精密仪器,比如很多压力变送器和压力传感器。2、...

变面积式电容传感器的特点和工作原理
答:采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小,因此允许电路进行高倍率放大,使仪器具有很高的灵敏度。2、工作原理 电容的容量取决于极板面积、极板距离、极板间介质的介电常数。当其中两项固定时,剩下的一项就和电容量成单值函数。变面积式电容传感器的工作原理就是通过改变电容面积来改变电容量。

静电容量型压力传感器的原理是什么
答:静电容量型压力传感器,是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容,将通过外力(压力)使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。(E8Y的动作原理便是静电容量方式,其他机种采用半导体方式)种类力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式...

传感器原理孟立凡
答:1、压电压力传感器 压电式压力传感器主要基于压电效应(Piezoelectric effect),利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量,再进行相关测量工作的测量精密仪器,比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中,原因是受到外力作用后的电荷,当回路有无限大的输入抗阻的时候,才...