കപ്പാസിറ്റീവ് പ്രഷർ സെൻസറിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വവും ഘടനയും

കപ്പാസിറ്റീവ് പ്രഷർ സെൻസറിൽ രണ്ട് ചലിക്കുന്ന കഷണങ്ങൾ (ഇലാസ്റ്റിക് മെറ്റൽ ഡയഫ്രം), രണ്ട് ഫിക്സഡ് പീസുകൾ (മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രത്തിലെ കോൺകേവ് ഗ്ലാസിൽ ലോഹ പൂശുന്നു), ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലുകളും ഹൗസിംഗും മുതലായവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ചലിക്കുന്ന പ്ലേറ്റിനും രണ്ട് ഫിക്സഡ് പ്ലേറ്റുകൾക്കുമിടയിൽ രണ്ട് സീരീസ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഇൻടേക്ക് മർദ്ദം ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രം സ്ഥാനചലനം ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഒരു ഫിക്സഡ് കഷണം ഉപയോഗിച്ച് ദൂരം കുറയ്ക്കുകയും മറ്റേ ഫിക്സഡ് കഷണം ഉപയോഗിച്ച് ദൂരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും (ഒരു പേപ്പർ കഷണം ഉപയോഗിച്ച് ഇത് തെളിയിക്കാം). രണ്ട് ലോഹ ഇലക്ട്രോഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം കപ്പാസിറ്റൻസിനെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ്, ദൂരം വർദ്ധിക്കുന്നു, കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയുന്നു, ദൂരം കുറയുന്നു, കപ്പാസിറ്റൻസ് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഘടനയെ ഡിഫറൻഷ്യൽ ഘടന എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതിൽ രണ്ട് സെൻസിംഗ് ഘടകങ്ങളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ അളന്ന അളവ് കാരണം ഒരേ അളവിൽ പക്ഷേ വിപരീതമായി മാറുന്നു.

ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രം വശ മർദ്ദത്തിനും അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിനും ഇടയിൽ സ്ഥാപിച്ചാൽ (ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രത്തിന്റെ മുകളിലെ അറ അന്തരീക്ഷ മർദ്ദമാണ്), അളന്ന മർദ്ദം പട്ടികയാണ്; ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രം വശ മർദ്ദത്തിനും വാക്വത്തിനും ഇടയിൽ സ്ഥാപിച്ചാൽ (ഇലാസ്റ്റിക് ഡയഫ്രത്തിന്റെ മുകളിലെ അറ വാക്വം വഴി കടന്നുപോകുന്നു), കേവല മർദ്ദം അളക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ശേഷി ഡൈഇലക്‌ട്രിക്കിനും കപ്പാസിറ്ററിന്റെ രണ്ട് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിലുള്ള അതിന്റെ ആപേക്ഷിക ഫലപ്രദമായ പ്രദേശത്തിനും ആനുപാതികമാണ്, കൂടാതെ രണ്ട് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്, അതായത്, C=ε A/ D, ഇവിടെ ε ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സിന്റെ ഡൈഇലക്‌ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കമാണ്, A രണ്ട് ലോഹ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ആപേക്ഷിക ഫലപ്രദമായ പ്രദേശമാണ്, D രണ്ട് ലോഹ ഇലക്ട്രോഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരമാണ്. ഈ ബന്ധത്തിൽ നിന്ന്, രണ്ട് പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റമില്ലാതെ, മറ്റ് പാരാമീറ്റർ ഒരു വേരിയബിളായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, മാറുന്ന പാരാമീറ്ററിനൊപ്പം കപ്പാസിറ്റൻസും മാറുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.
കപ്പാസിറ്റീവ് പ്രഷർ സെൻസറിൽ പലതരം അളക്കൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്റൻസ് ഡിഫറൻഷ്യൽ സെൻസർ അളക്കൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് നമുക്ക് ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ട് ഉദാഹരണമായി എടുക്കാം. കപ്പാസിറ്റൻസ് ഒരു എസി പാരാമീറ്ററായതിനാൽ, ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിലൂടെ എസി ഉപയോഗിച്ച് ബ്രിഡ്ജ് ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം ഇല്ലാത്തപ്പോൾ, സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു ബ്രിഡ്ജും രണ്ട് കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യങ്ങളും C0 ന് തുല്യമാകുമ്പോൾ, ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ രണ്ട് കോയിലും ഒരു ബ്രിഡ്ജിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസും, പ്രഷർ ഇഫക്റ്റ്, C0 + ഡെൽറ്റ C യുടെ കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യങ്ങളിൽ ഒന്ന്, C0 യുടെ മറ്റൊരു കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യം - ഡെൽറ്റ, C (കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെ വ്യതിയാനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ബാഹ്യ മർദ്ദത്തിനുള്ള ഡെൽറ്റ C), സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് പുറത്തുള്ള ഒരു പാലമാണ്, കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യം ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, വോൾട്ടേജും ഉയർന്നതാണ്, രണ്ട് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്കിടയിൽ ഒരു വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, അതിൽ നിന്ന് ബ്രിഡ്ജ് ഇൻടേക്ക് മർദ്ദത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഒരു വോൾട്ടേജ് ഔട്ട്പുട്ട് U സൃഷ്ടിക്കുന്നു.