Talpinis slėgio jutiklis sudarytas iš dviejų judančių dalių (elastingos metalinės diafragmos), dviejų fiksuotų dalių (metalinės dangos ant įgaubto stiklo ant viršutinės ir apatinės elastingos diafragmos), išvesties gnybtų, korpuso ir kt. Tarp judančios plokštės ir dviejų fiksuotų plokščių yra suformuoti du nuosekliai sujungti kondensatoriai. Kai įsiurbimo slėgis veikia elastingą diafragmą, elastinga diafragma sukuria poslinkį, dėl kurio sumažėja atstumas su viena fiksuota dalimi ir padidėja atstumas su kita fiksuota dalimi (tai galima parodyti popieriaus lape). Atstumas tarp dviejų metalinių elektrodų yra vienas iš svarbių veiksnių, turinčių įtakos talpai: atstumui didėjant, talpa mažėja, atstumui mažėjant, talpa didėja. Tokia struktūra vadinama diferencine struktūra, kurioje dviejų jutiklių parametrai keičiasi tuo pačiu dydžiu, bet priešingai dėl išmatuoto dydžio.
Jei elastinė diafragma yra tarp šoninio slėgio ir atmosferos slėgio (viršutinė elastingos diafragmos ertmė yra atmosferos), išmatuotas slėgis yra lygus lentelei; jei elastinė diafragma yra tarp šoninio slėgio ir vakuumo (viršutinė elastingos diafragmos ertmė eina per vakuumą), matuojamas absoliutus slėgis. Kondensatoriaus talpa yra proporcinga dielektrikui ir jo santykiniam efektyviam plotui tarp dviejų kondensatoriaus plokščių ir atvirkščiai proporcinga atstumui tarp dviejų plokščių, t. y. C = ε A / D, kur ε yra dielektriko dielektrinė konstanta, A yra santykinis efektyvus plotas tarp dviejų metalinių elektrodų, D yra atstumas tarp dviejų metalinių elektrodų. Iš šio ryšio matyti, kad kai du parametrai nesikeičia, o kitas parametras naudojamas kaip kintamasis, talpa keisis kartu su kintančiu parametru.
Yra daug įvairių matavimo grandinių, naudojamų su talpiniu slėgio jutikliu. Panagrinėkime tiltelio grandinę kaip pavyzdį, iliustruojantį talpinio diferencialinio jutiklio matavimo grandinės veikimo principą. Kadangi talpa yra kintamosios srovės parametras, tiltelį per transformatorių sužadina kintamoji srovė. Transformatoriaus dviejose tiltelio ritėse esant tiltelio talpai, kai nėra įleidimo slėgio, tiltelis yra subalansuotas, o dvi talpos vertės yra lygios C0. Kai slėgis veikia, viena iš talpos verčių yra C0 + delta C, kita talpos vertė yra C0 – delta C (delta C, reiškianti išorinį slėgį, kurį sukelia talpos kitimas), tiltelis yra nesubalansuotas. Kai talpos vertė yra didelė, įtampa taip pat yra didelė, ir tarp dviejų kondensatorių susidaro įtampos skirtumas, iš kurio tiltelis sukuria išėjimo įtampą U, kuri rodo įleidimo slėgį.
Įrašo laikas: 2022-09-02