今天我們聊聊什麼是可變電容傳感器

 

在許多壓力傳感器應用中，高精度是必不可少的。不管您是在測量成千上萬的PSIhaishizhiyousifenzhiyiyingcundeshuizhu，zuikekedegongzuodouxuyaozuihaodegongju。suiranshichangshangyouxuduoleixingdeyalichuanganzhuangzhi，danzaijingduhezhiliangfangmian，meiyouyigebideshangkebiandianrongchuanganqi。kebiandianrongyalichuanganqitongchangbiqitaleixingdeyalichuanganqigengzhunque
，yixiechanpinjingdugaoda±0.05% FS。

 

說到可變電容，先要說說什麼是電容(Capacitance)，tashiyigewutichiyoudianhedenengli。dianrongqishidianluzhongdeyuanjian
，keyichucundianhe，bingbeirenweishidianganhedianzudesangejibendianziyuanjianzhiyi。zhexiangjishubingmeiyouceliangchucundenengliang，ershiceliangkenengchucundenengliang。celiangdanweishifala(F)，然而在大多數客戶使用的電容器裝置使用的是微法(µF)或更小。

 

 

電dian容rong器qi由you兩liang個ge電dian極ji板ban組zu成cheng

，它ta們men被bei稱cheng為wei電dian介jie質zhi的de絕jue緣yuan層ceng隔ge開kai。電dian容rong器qi在zai板ban的de尺chi寸cun和he排pai列lie以yi及ji所suo使shi用yong的de介jie質zhi材cai料liao的de種zhong類lei上shang各ge有you不bu同tong。當dang一yi個ge電dian容rong在zai電dian路lu中zhong連lian接jie時shi，電dian源yuan的de電dian壓ya迫po使shi電dian子zi在zai一yi個ge板ban的de表biao麵mian上shang，把ba電dian子zi從cong另ling一yi個ge板ban的de表biao麵mian上shang拉la出chu來lai。這zhe就jiu產chan生sheng了le兩liang個ge板ban塊kuai之zhi間jian的de能neng量liang電dian位wei差cha。

 

電容器的電容值可以根據應用進行固定或調整。電極板的大小

、形狀和接近程度都能影響元件的電容性能。電極板塊越大，電容越大。在許多應用中，電容正變得越來越集成
，例如計算機內存、電容式麥克風、無線電接收器、脈衝磁體和壓力傳感器。

 

簡(jian)單(dan)地(di)說(shuo)，這(zhe)些(xie)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)電(dian)容(rong)器(qi)，一(yi)種(zhong)具(ju)有(you)充(chong)電(dian)能(neng)力(li)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。當(dang)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)的(de)膜(mo)片(pian)上(shang)時(shi)，膜(mo)片(pian)就(jiu)會(hui)收(shou)縮(suo)，或(huo)向(xiang)固(gu)定(ding)電(dian)極(ji)彎(wan)曲(qu)
，並(bing)改(gai)變(bian)電(dian)容(rong)。這(zhe)種(zhong)物(wu)理(li)變(bian)化(hua)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)子(zi)輸(shu)出(chu)的(de)變(bian)化(hua)
，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)將(jiang)壓(ya)力(li)讀(du)數(shu)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)流(liu)或(huo)電(dian)壓(ya)值(zhi)。

 

raner
，suiranyuanlikenengshixiangtongde
，danzaishineiyalijianceqizhongshiyongdediliangchengchuanganqiyuzaifadongjishiyantaishiyongdegaoliangchengchuanganqineibujiegouyouhendabutong。

 

目前使用的可變電容傳感器有兩種：

 

Closing Gap和Opening Gap 

 

Closing Gap

 

在Closing Gap傳感器上

，有一個拉伸膜，由非常薄的不鏽鋼製成，靠近或遠離固定電極，來改變電容值。

 

 

Closing Gap電容傳感器通常用於測量小於15psi的低壓應用。

 

這種傳感器的典型應用是室內壓力監測和暖通空調(HVAC)。例如Setra的SRIM2室內壓力監視儀。

 

Closing Gap傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)是(shi)單(dan)向(xiang)的(de)，也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)雙(shuang)向(xiang)的(de)，這(zhe)取(qu)決(jue)於(yu)應(ying)用(yong)的(de)需(xu)求(qiu)。在(zai)單(dan)向(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)
，當(dang)隔(ge)膜(mo)向(xiang)電(dian)極(ji)彎(wan)曲(qu)時(shi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)輸(shu)出(chu)線(xian)性(xing)化(hua)，而(er)雙(shuang)向(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)隔(ge)膜(mo)在(zai)壓(ya)力(li)變(bian)化(hua)時(shi)可(ke)以(yi)向(xiang)任(ren)意(yi)方(fang)向(xiang)移(yi)動(dong)。

 

這種Closing Gap的(de)設(she)計(ji)及(ji)其(qi)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)需(xu)要(yao)氣(qi)體(ti)隔(ge)離(li)的(de)壓(ya)差(cha)應(ying)用(yong)，譬(pi)如(ru)製(zhi)藥(yao)工(gong)廠(chang)的(de)潔(jie)淨(jing)間(jian)，疾(ji)控(kong)中(zhong)心(xin)的(de)傳(chuan)染(ran)病(bing)房(fang)等(deng)
，以(yi)上(shang)的(de)設(she)計(ji)既(ji)保(bao)證(zheng)了(le)膜(mo)片(pian)內(nei)部(bu)無(wu)其(qi)他(ta)介(jie)質(zhi)，不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)二(er)次(ci)汙(wu)染(ran)；也保證了壓差兩端的氣體隔離，保證了房間內外不會因為壓差傳感器造成氣體交換形成汙染。

 

Opening Gap 

 

Opening Gap傳感器工作方式則不同；當施加壓力時，隔膜隨電極移動，致使電容變化，從而改變電輸出。

 

 

無論傳感器是Opening Gap還是Closing Gap，可由各種不鏽鋼製成。工業壓力傳感器可與耐腐蝕性材料結合使用

，例如氫會腐蝕某些類型的不鏽鋼(如17 -4 SS)，並可能導致組件在長時間暴露後失效。因此
，部分部件可使用耐腐蝕耐潮濕的材料，例如Setra Model 209H膜片和接液部件均采用316 L不鏽鋼。

 

Opening Gap的設計，豐富了膜片的材料
，鑒於其有效區域很小
，可以鍍金，鍍鉑等多種貴金屬提高傳感器的性能。這些傳感器通常用於工業OEM和測試、測量應用，這些應用壓力範圍從15 PSI到10,000 PSI不等。例如Setra Model ASL高精度微差壓傳感器。

 

可變電容是傳感器技術的一個重要的大類，可變電容電容技術見證了19世紀工業革命和二十一世紀信息技術革命的交彙；是久經考驗的技術

，經過多年的發展，可變電容技術已不局限於房間差壓的測量；從HVAC到各種測量測試現場
；到工業設備內的集成，可變電容至今仍發揮著重要的作用。