Kapasitiivinen paineanturi koostuu kahdesta liikkuvasta osasta (elastinen metallikalvo), kahdesta kiinteästä osasta (metallipinnoite ylemmän ja alemman elastisen kalvon koverassa lasissa), lähtöliittimistä ja kotelosta jne. Liikkuvan levyn ja kahden kiinteän levyn väliin on muodostettu kaksi sarjaan kytkettyä kondensaattoria. Kun imupaine vaikuttaa elastiseen kalvoon, elastinen kalvo aiheuttaa siirtymää, joka pienentää etäisyyttä toiseen kiinteään osaan ja lisää etäisyyttä toiseen kiinteään osaan (voidaan osoittaa paperilla). Kahden metallielektrodin välinen etäisyys on yksi tärkeimmistä kapasitanssiin vaikuttavista tekijöistä: etäisyyden kasvaessa kapasitanssi pienenee, etäisyyden pienentyessä kapasitanssi kasvaa. Tällaista rakennetta kutsutaan differentiaalirakenteeksi, jossa kahden anturielementin parametrit muuttuvat samalla määrällä, mutta vastakkaisesti mitatun suureen vuoksi.
Jos elastinen kalvo sijoitetaan sivupaineen ja ilmakehän paineen väliin (elastisen kalvon yläontelo on ilmakehän paine), mitattu paine on taulukko; Jos elastinen kalvo sijoitetaan sivupaineen ja tyhjiön väliin (elastisen kalvon yläontelo kulkee tyhjiön läpi), mitataan absoluuttinen paine. Kondensaattorin kapasitanssi on verrannollinen dielektriseen materiaaliin ja sen suhteelliseen teholliseen pinta-alaan kondensaattorin kahden levyn välillä ja kääntäen verrannollinen kahden levyn väliseen etäisyyteen eli C=εA/D, jossa ε on dielektrisen materiaalin dielektrinen vakio, A on kahden metallielektrodin välinen suhteellinen tehollinen pinta-ala ja D on kahden metallielektrodin välinen etäisyys. Tästä suhteesta voidaan nähdä, että kun kaksi parametria pysyy muuttumattomana ja toista parametria käytetään muuttujana, kapasitanssi muuttuu muuttuvan parametrin mukana.
Kapasitiivisen paineanturin kanssa käytetään monenlaisia mittauspiirejä. Otetaan esimerkkinä siltapiiri havainnollistamaan kapasitanssieroanturin mittauspiirin toimintaperiaatetta. Koska kapasitanssi on vaihtovirtaparametri, silta herätetään vaihtovirralla muuntajan kautta. Muuntajan kaksi kelaa ja sillan kapasitanssia. Kun sisääntulopaine puuttuu, silta on tasapainossa ja kaksi kapasitanssin arvoa ovat yhtä suuret kuin C0. Paineen vaikutuksesta toinen kapasitanssin arvoista on C0 + delta C ja toinen kapasitanssin arvo C0 - delta C (delta C tarkoittaa ulkoista painetta, joka johtuu kapasitanssin vaihtelusta), mikä tarkoittaa, että silta on epätasapainossa. Kun kapasitanssin arvo on korkea, myös jännite on korkea, ja kahden kondensaattorin välille syntyy jännite-ero, josta silta tuottaa jännitteen U, joka edustaa sisääntulopainetta.
Julkaisun aika: 02.09.2022