电容式压力传感器的结构和工作原理

3.43 电容式压力传感器的结构和工作原理是怎么样的？

差压式电容传感器的核心部分是一个差动变极距式电容传感器。它以热胀冷缩系数很小的两个凹形玻璃（或绝缘陶瓷）圆片上的镀金薄膜作为定极板，两个凹形镀金薄膜与夹紧在它们中间的弹性平膜片组成C1和C2 。

当被测压力p

、p2由两侧的内螺纹压力接头

进入各自的空腔，该压力通过不锈钢波纹隔离膜

以及热稳定性很好的灌充液（导压硅油），传导

到“δ腔”。弹性平膜片由于受到来自两侧的压力

之差，而凸向压力小的一侧。在δ腔中，弹性膜

片与两侧的镀金定极之间的距离很小（约0.5mm

左右），所以微小的位移（不大于0.1mm）就可

以使电容量变化100pF以上。测量转换电路（相

敏检波器）将此电容量的变化转换成4~20mA的

标准电流信号，通过信号电缆线输出到二次仪

表。从图b中还可以看到，该压力变送器自带液

晶数码显示器。可以在现场读取测量值，总共只

需要电源提供4~20mA

电流。

电容式差压传感器

δ室剖面图

差动电容的输入激励源通常做在信号处理壳体中，其频率通常

选取100kHz左右，幅值约为１０V pp左右。经变送器内部的CPU

线性化后，差压变送器的输出精度一般可达1%左右。

带隔离膜片的差动电容压力传感器

对额定量程较小的差动电容式差压变送器来说，当某一侧突然失压时，巨大的差压有可能将很薄的平膜片压破，所以设置了安全悬浮膜片和限位波纹盘，起过压保护作用。