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)，它ta是shi一yi個ge物wu體ti持chi有you電dian荷he的de能neng力li。電dian容rong器qi是shi電dian路lu中zhong的de元yuan件jian，可ke以yi儲chu存cun電dian荷he，並bing被bei認ren為wei是shi電dian感gan和he電dian阻zu的de三san個ge基ji本ben電dian子zi元yuan件jian之zhi一yi。這zhe項xiang技ji術shu並bing沒mei有you測ce量liang儲chu存cun的de能neng量liang，而er是shi測ce量liang可ke能neng儲chu存cun的de能neng量liang。測ce量liang單dan位wei是shi法fa拉la(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。

 

jiandandishuo，zhexieyalichuanganqishiyizhongdianrongqi
，yizhongjuyouchongdiannenglidezhuangzhi。dangyalizuoyongdaochuanganqineibudemopianshangshi，mopianjiuhuishousuo
，huoxianggudingdianjiwanqu
，binggaibiandianrong。zhezhongwulibianhuahuidaozhidianzishuchudebianhua，gaizhuangzhikejiangyalidushuzhuanhuanchengdianliuhuodianyazhi。

 

然(ran)而(er)，雖(sui)然(ran)原(yuan)理(li)可(ke)能(neng)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)，但(dan)在(zai)室(shi)內(nei)壓(ya)力(li)監(jian)測(ce)器(qi)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)低(di)量(liang)程(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)試(shi)驗(yan)台(tai)使(shi)用(yong)的(de)高(gao)量(liang)程(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou)有(you)很(hen)大(da)不(bu)同(tong)。

 

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 Gapdeshejijiqishiheyongyuxuyaoqitigelideyachayingyong，piruzhiyaogongchangdejiejingjian，jikongzhongxindechuanranbingfangdeng
，yishangdeshejijibaozhenglemopianneibuwuqitajiezhi，buhuizaochengerciwuran
；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。