capacitive pressure sensor ကို ရွေ့လျားနေသော အပိုင်းနှစ်ပိုင်း (elastic metal diaphragm)၊ fixed အပိုင်းနှစ်ပိုင်း (အပေါ်နှင့်အောက် elastic diaphragm ရှိ concave glass ပေါ်တွင် metal coating)၊ output terminal များနှင့် housing စသည်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ moving plate နှင့် fixed plate နှစ်ခုကြားတွင် series capacitor နှစ်ခု ဖွဲ့စည်းထားသည်။ intake pressure သည် elastic diaphragm ပေါ်တွင် သက်ရောက်မှုရှိသောအခါ elastic diaphragm သည် displacement ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ၎င်းသည် fixed အပိုင်းတစ်ခုနှင့် အကွာအဝေးကို လျော့ကျစေပြီး အခြား fixed အပိုင်းတစ်ခုနှင့် အကွာအဝေးကို တိုးစေသည် (စာရွက်တစ်ရွက်ဖြင့် သရုပ်ပြနိုင်သည်)။ သတ္တု electrode နှစ်ခုကြား အကွာအဝေးသည် capacitance ကို သက်ရောက်မှုရှိသော အရေးကြီးသောအချက်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်၊ အကွာအဝေးတိုးလာသည်၊ capacitance လျော့ကျသည်၊ အကွာအဝေးလျော့ကျသည်၊ capacitance တိုးလာသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံမျိုးကို differential structure ဟုခေါ်ပြီး sensing element နှစ်ခု၏ parameter များသည် တိုင်းတာထားသော ပမာဏကြောင့် တူညီသောပမာဏဖြင့် ပြောင်းလဲသော်လည်း ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သည်။
elastic diaphragm ကို ဘေးဖိအားနှင့် လေထုဖိအားကြားတွင် ထားပါက (elastic diaphragm ၏ အပေါ်အခေါင်းသည် လေထုဖြစ်သည်)၊ တိုင်းတာထားသောဖိအားသည် ဇယားဖြစ်သည်။ elastic diaphragm ကို ဘေးဖိအားနှင့် vacuum ကြားတွင် ထားပါက (elastic diaphragm ၏ အပေါ်အခေါင်းသည် vacuum ကို ဖြတ်သန်းသွားသည်)၊ absolute pressure ကို တိုင်းတာသည်။ capacitor ၏ capacitor ၏ capacitor ပြားနှစ်ခုကြားရှိ dielectric နှင့် ၎င်း၏ relative effective area နှင့် အချိုးကျပြီး ပြားနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေးနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ C=ε A/ D ဖြစ်ပြီး ε သည် dielectric ၏ dielectric constant ဖြစ်ပြီး A သည် သတ္တုလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကြားရှိ relative effective area ဖြစ်ပြီး D သည် သတ္တုလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေးဖြစ်သည်။ ဤဆက်နွယ်မှုမှ parameter နှစ်ခု မပြောင်းလဲဘဲ အခြား parameter ကို variable အဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ capacitance သည် ပြောင်းလဲနေသော parameter နှင့်အတူ ပြောင်းလဲသွားသည်ကို မြင်နိုင်သည်။
capacitive pressure sensor နဲ့ အသုံးပြုတဲ့ measuring circuit အမျိုးအစား အများကြီးရှိပါတယ်။ capacitance differential sensor measuring circuit ရဲ့ အလုပ်လုပ်ပုံကို ဥပမာအနေနဲ့ bridge circuit ကို ယူကြည့်ရအောင်။ capacitance ဟာ AC parameter တစ်ခုဖြစ်တဲ့အတွက် bridge ကို transformer မှတစ်ဆင့် AC ဖြင့် excite လုပ်ပါတယ်။ transformer ရဲ့ coil နှစ်ခုနဲ့ bridge ရဲ့ capacitance ဟာ inlet pressure မရှိတဲ့အခါ bridge ဟာ balance ရှိပြီး capacitance တန်ဖိုးနှစ်ခုဟာ C0 နဲ့ ညီမျှပါတယ်။ pressure effect ဖြစ်တဲ့ capacitance တန်ဖိုးတစ်ခုဖြစ်တဲ့ C0 + delta C၊ နောက်တစ်ခုဖြစ်တဲ့ capacitance တန်ဖိုးဖြစ်တဲ့ C0 – delta၊ C (capacitance ပြောင်းလဲမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ external pressure အတွက် delta C) ဟာ bridge ရဲ့ balance မရှိပါဘူး။ capacitance တန်ဖိုး များနေရင် voltage လည်း များပြီး capacitor နှစ်ခုကြားမှာ voltage difference ဖြစ်ပေါ်ပြီး bridge က intake pressure ကို ကိုယ်စားပြုတဲ့ voltage output U ကို ထုတ်ပေးပါတယ်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၂ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၂ ရက်