Principi de funcionament i composició del sensor de pressió capacitiu

El sensor de pressió capacitiva està compost de dues peces mòbils (diafragma metàl·lic elàstic), dues peces fixes (recobriment metàl·lic sobre el vidre còncau a la membrana elàstica superior i inferior), terminals de sortida i carcassa, etc. Es formen dos condensadors en sèrie entre la placa mòbil i les dues plaques fixes. Quan la pressió d'entrada actua sobre el diafragma elàstic, el diafragma elàstic produeix un desplaçament, que està destinat a disminuir la distància amb una peça fixa i augmentar la distància amb l'altra peça fixa (es pot demostrar amb un full de paper). La distància entre dos elèctrodes metàl·lics és un dels factors importants que afecten la capacitança: la distància augmenta, la capacitança disminueix, la distància disminueix, la capacitança augmenta. Aquest tipus d'estructura s'anomena estructura diferencial, en què els paràmetres de dos elements sensors canvien en la mateixa quantitat però en sentit oposat a causa d'una quantitat mesurada.

Si el diafragma elàstic es col·loca entre la pressió lateral i la pressió atmosfèrica (la cavitat superior del diafragma elàstic és atmosfèrica), la pressió mesurada és la taula; si el diafragma elàstic es col·loca entre la pressió lateral i el buit (la cavitat superior del diafragma elàstic passa pel buit), es mesura la pressió absoluta. La capacitat del condensador és proporcional al dielèctric i a la seva àrea efectiva relativa entre les dues plaques del condensador, i inversament proporcional a la distància entre les dues plaques, és a dir, C = ε A/ D, on ε és la constant dielèctrica del dielèctric, A és l'àrea efectiva relativa entre els dos elèctrodes metàl·lics i D és la distància entre els dos elèctrodes metàl·lics. A partir d'aquesta relació, es pot veure que quan dos dels paràmetres no canvien i l'altre paràmetre s'utilitza com a variable, la capacitança canviarà amb el paràmetre canviant.
Hi ha molts tipus de circuits de mesura que s'utilitzen amb el sensor de pressió capacitiva. Prenguem el circuit del pont com a exemple per il·lustrar el principi de funcionament del circuit de mesura del sensor diferencial de capacitança. Com que la capacitança és un paràmetre de corrent altern, el pont s'excita amb corrent altern a través del transformador. Dues bobines del transformador i la capacitança d'un pont, quan no hi ha pressió d'entrada, un pont està equilibrat i dos valors de capacitança són iguals a C0, quan l'efecte de la pressió, un del valor de capacitança de C0 + ΔC, l'altre valor de capacitança de C0 – ΔC (ΔC per a la pressió externa causada per la variació de la capacitança), és un pont desequilibrat. On el valor de capacitança és alt, el voltatge també és alt i es genera una diferència de voltatge entre els dos condensadors, a partir de la qual el pont genera una sortida de voltatge U que representa la pressió d'entrada.