表5-3列出電容式力敏傳感器與壓電式、應(yīng)變式、壓阻式力敏傳感器之間的特性對(duì)比。從表中可以看出，電容式力敏傳感器在技術(shù)上比其他傳感器有一系列的優(yōu)點(diǎn)。
電容式力敏傳感器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,但在性能上比較穩(wěn)定,可在比較惡劣的環(huán)境下工作。而且它的阻抗比較高 ,功率比較小。另外,電容式力敏傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較好,靈敏度比較高 ,分辯率也比較高。正是由于具有這么多的優(yōu)點(diǎn),電容式力敏傳感器在力學(xué)量的測(cè)量中占有比較重要的地位。
電容式力敏傳感器在結(jié)構(gòu)上分為單端式和差動(dòng)式兩種形式。因?yàn)椴顒?dòng)式力敏傳感器的靈敏度比較高 , 非線性誤差也比較小,所以電容式力敏傳感器大都采用差動(dòng)形式。
差動(dòng)式電容力敏傳感器。該類型力敏傳感器主要由一個(gè)膜式動(dòng)電極和兩個(gè)在止形玻璃上電鍍成的固定電極組成,屬于差動(dòng)電容器。當(dāng)被測(cè)壓力或者壓力差作用于膜片并產(chǎn)生位移時(shí),形成的兩個(gè)電容器的電容量 ,一個(gè)增大,一個(gè)減小。此電容值的變化經(jīng)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換成壓力或者壓力差相對(duì)應(yīng)的電流或電壓的變化。
另一種差動(dòng)式電容力敏傳感器是用一個(gè)很薄的不銹鋼膜片,由兩個(gè)不銹鋼環(huán)夾緊, 膜片與兩個(gè)電極構(gòu)成電容,分別為C1和C2 ,如圖5- 5所示。如果作為絕對(duì)壓力的測(cè)量，就要把膜片的一面抽成真空，在差動(dòng)情況下，膜片的兩面都要通入氣體，這樣可以測(cè)量壓力差。
