Načelo delovanja kapacitivnega senzorja tlaka

Kapacitivni senzor tlaka je nekakšen senzor tlaka, ki uporablja kapacitivnost kot občutljiv element za pretvorbo izmerjenega tlaka v spremembo vrednosti kapacitivnosti.Ta vrsta senzorja tlaka na splošno uporablja okroglo kovinsko folijo ali pozlačeno folijo kot elektrodo kondenzatorja, ko film občuti pritisk in se deformira, se kapacitivnost, ki nastane med filmom in fiksno elektrodo, spremeni, električni signal pa je lahko izhod z določenim razmerjem med napetostjo skozi merilno vezje.
Kapacitivni senzor tlaka pripada kapacitivnemu senzorju za spremembo polarne razdalje, ki ga lahko razdelimo na enojni kapacitivni senzor tlaka in diferenčni kapacitivni senzor tlaka.
Eno kapacitivni tlačni senzor je sestavljen iz krožnega filma in fiksne elektrode.Film se pod vplivom pritiska spremeni v obliko, s čimer se spremeni kapaciteta kondenzatorja, njegova občutljivost pa je približno sorazmerna s površino in tlakom filma ter obratno sorazmerna z napetostjo filma in razdaljo od filma do fiksne elektrode. .Druga vrsta fiksne elektrode je konkavne sferične oblike, diafragma pa je natezna ravnina, pritrjena po obodu.Diafragmo lahko izdelamo po metodi plastičnega pozlačevanja.Ta tip je primeren za merjenje nizkega tlaka in ima visoko preobremenitveno zmogljivost.Posamezen kapacitivni tlačni senzor je lahko izdelan tudi iz membrane z batom, ki se premika po drogu za merjenje visokega tlaka.Ta vrsta zmanjša območje neposrednega stiskanja diafragme, tako da je mogoče uporabiti tanjšo membrano za izboljšanje občutljivosti.Integriran je tudi z različnimi kompenzacijskimi in zaščitnimi deli ter ojačevalnimi vezji za izboljšanje zmogljivosti proti motnjam.Ta senzor je primeren za dinamično merjenje visokega tlaka in telemetrijo letal.Enojni kapacitivni tlačni senzorji so na voljo tudi v obliki mikrofona (tj. tipa mikrofona) in tipa stetoskopa.
Tlačna diafragma elektroda diferenčnega kapacitivnega senzorja tlaka je nameščena med dvema fiksnima elektrodama, da tvorita dva kondenzatorja.Pod vplivom tlaka se kapaciteta enega kondenzatorja poveča, drugega pa ustrezno zmanjša, rezultat meritve pa se izpiše z diferenčnim vezjem.Njegova fiksna elektroda je narejena iz pozlačene plasti na konkavni ukrivljeni stekleni površini.Diafragma je med preobremenitvijo zaščitena pred zlomom s konkavno površino.Diferenčni kapacitivni tlačni senzorji imajo večjo občutljivost in boljšo linearnost kot enokapacitivni tlačni senzorji, vendar jih je težje obdelati (predvsem zaradi zagotavljanja simetrije) in ne morejo doseči izolacije plina ali tekočine, ki jo merimo, zato niso primerni za delo v tekočinah z jedkimi snovmi ali nečistočami.