કેપેસિટીવ પ્રેશર સેન્સરનું કાર્ય સિદ્ધાંત અને રચના

કેપેસિટીવ પ્રેશર સેન્સર બે ગતિશીલ ટુકડાઓ (સ્થિતિસ્થાપક ધાતુ ડાયાફ્રેમ), બે નિશ્ચિત ટુકડાઓ (ઉપલા અને નીચલા સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમ પર અંતર્મુખ કાચ પર ધાતુનું આવરણ), આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ અને હાઉસિંગ વગેરેથી બનેલું છે. ગતિશીલ પ્લેટ અને બે નિશ્ચિત પ્લેટો વચ્ચે બે શ્રેણીના કેપેસિટર રચાય છે. જ્યારે ઇન્ટેક પ્રેશર સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમ પર કાર્ય કરે છે, ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમ વિસ્થાપન ઉત્પન્ન કરે છે, જે એક નિશ્ચિત ટુકડા સાથે અંતર ઘટાડવા અને બીજા નિશ્ચિત ટુકડા સાથે અંતર વધારવા માટે બંધાયેલ છે (કાગળના ટુકડા દ્વારા દર્શાવી શકાય છે). બે ધાતુના ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનું અંતર એ કેપેસિટીન્સને અસર કરતા મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાંનું એક છે, અંતર વધે છે, કેપેસિટીન્સ ઘટે છે, અંતર ઘટે છે, કેપેસિટીન્સ વધે છે. આ પ્રકારની રચનાને વિભેદક રચના કહેવામાં આવે છે જેમાં બે સંવેદનાત્મક તત્વોના પરિમાણો સમાન માત્રામાં બદલાય છે પરંતુ માપેલા જથ્થાને કારણે વિરુદ્ધ હોય છે.

જો સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમ બાજુના દબાણ અને વાતાવરણીય દબાણ વચ્ચે મૂકવામાં આવે (સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમનો ઉપરનો ભાગ વાતાવરણીય હોય), તો માપેલ દબાણ ટેબલ છે; જો સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમ બાજુના દબાણ અને શૂન્યાવકાશ વચ્ચે મૂકવામાં આવે (સ્થિતિસ્થાપક ડાયાફ્રેમનો ઉપરનો ભાગ શૂન્યાવકાશમાંથી પસાર થાય છે), તો સંપૂર્ણ દબાણ માપવામાં આવે છે. કેપેસિટરની ક્ષમતા ડાઇલેક્ટ્રિક અને કેપેસિટરની બે પ્લેટો વચ્ચેના તેના સંબંધિત અસરકારક ક્ષેત્રના પ્રમાણસર છે, અને બે પ્લેટો વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણસર છે, એટલે કે, C=ε A/ D, જ્યાં ε ડાઇલેક્ટ્રિકનો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક છે, A એ બે મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનો સંબંધિત અસરકારક ક્ષેત્ર છે, D એ બે મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનું અંતર છે. આ સંબંધ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે બે પરિમાણો બદલાતા નથી અને અન્ય પરિમાણનો ચલ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે બદલાતા પરિમાણ સાથે કેપેસિટીન્સ બદલાશે.
કેપેસિટીવ પ્રેશર સેન્સર સાથે ઘણા પ્રકારના માપન સર્કિટનો ઉપયોગ થાય છે. કેપેસિટીન્સ ડિફરન્શિયલ સેન્સર માપન સર્કિટના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને સમજાવવા માટે બ્રિજ સર્કિટને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ. કારણ કે કેપેસિટીન્સ એસી પેરામીટર છે, તેથી બ્રિજ ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા AC દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે. ટ્રાન્સફોર્મર બે કોઇલ અને બ્રિજના કેપેસિટીન્સ, જ્યારે કોઈ ઇનલેટ પ્રેશર ન હોય, ત્યારે સંતુલનમાં એક બ્રિજ હોય ​​છે, અને બે કેપેસિટીન્સ મૂલ્યો C0 ની બરાબર હોય છે, જ્યારે દબાણ અસર થાય છે, ત્યારે C0 + ડેલ્ટા C ના કેપેસિટીન્સ મૂલ્યમાંથી એક, C0 નું બીજું કેપેસિટીન્સ મૂલ્ય - ડેલ્ટા, C (કેપેસિટીન્સના ભિન્નતાને કારણે બાહ્ય દબાણ માટે ડેલ્ટા C), સંતુલન બહારનો પુલ છે, જ્યાં કેપેસિટીન્સ મૂલ્ય ઊંચું હોય છે, વોલ્ટેજ પણ ઊંચું હોય છે, અને બે કેપેસિટીર્સ વચ્ચે વોલ્ટેજ તફાવત ઉત્પન્ન થાય છે, જેમાંથી બ્રિજ વોલ્ટેજ આઉટપુટ U ઉત્પન્ન કરે છે જે ઇન્ટેક પ્રેશરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.