電容式壓力測量的原理是把被測壓力信號(hào)變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，目前廣泛采用的是以測壓彈性膜片作為可變電容器的動(dòng)極板，它與固定極板之間形成一可變電容器。被測壓力作用于彈性膜片上，當(dāng)被測壓力的變化，彈性膜片產(chǎn)生位移，使電容器的可動(dòng)極板與固定極板之間的距離改變，從而改變了電容器的電容值，通過測量電容的變化量可間接獲得被測壓力的大小。

電容式壓力測量原理

1151系列電容式傳感器是目前應(yīng)用非常廣泛的一種壓力/差壓測量傳感器，其工作原理如圖所示。下面將以1151系列電容式壓力變送器為例，簡要介紹電容式壓力測量原理。

1151系列電容式傳感器采用全密封電容感測元件室，直接感受壓力。被測壓力作用于兩側(cè)的隔離膜片上，并通過充滿室的硅油把壓力均勻地傳給中心測量膜片，中心測量膜片是一個(gè)張緊的彈性元件，該膜片作為差動(dòng)式電容的動(dòng)極板，定極板是在絕緣體的球形凹表面上鍍一層金屬薄膜而成。當(dāng)被測壓差發(fā)生變化，中心測量膜片產(chǎn)生變形位移，位移量與差壓成正比，此位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板上形成的差動(dòng)電容，并由其兩側(cè)的電容固定極板檢測出來。

轉(zhuǎn)換原理

被測壓力經(jīng)室轉(zhuǎn)換后的差動(dòng)電容可以通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成二線制4～20mA DC輸出信號(hào)。

被測壓力和差動(dòng)電容之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

其中，P—被測壓力/差壓；K₁—常數(shù)；C₁—高壓側(cè)極板和傳感膜片之間的電容；C₂—低壓側(cè)極板和傳感膜片之間的電容。

轉(zhuǎn)換電路輸出的電流信號(hào)與兩電容值的差和比成比例，即

1151型壓力變送器輸出的電流信號(hào)與被測壓力/差壓之間呈線性關(guān)系。

由于電容式壓力測量的測量范圍寬，準(zhǔn)確度高，靈敏度也高，過載能力強(qiáng)，尤其適應(yīng)測高靜壓下的微小差壓變化。