Inhaltsverzeichnis
Werbung
FUNKTIONSBESCHREIBUNG DES SENSORS
Funktionsweise
Bei der Baureihe LD291 wird zur Erfassung des Druckes ein kapazitiver Sensor eingesetzt.
Abbildung 2.1 zeigt den Aufbau.
Wobei P
und P
die auf der H- und L-Seite anliegenden Drücke sind.
1
2
CH= Kapazität zwischen der festen Kondensatorplatte auf der P
Sensormembrane.
CL= Kapazität zwischen der festen Kondensatorplatte auf der P
Sensormembrane.
d =
Abstand zwischen den Kondensatorplatten CH und CL.
∆d= Auslenkung
der
∆P = P
- P
.
1
2
Legt man zu Grunde, dass die Kapazität zwischen ebenen, parallelen Platten als Funktion der
Fläche und des Abstandes ausgedrückt werden kann:
∈
A
=
C
d
Wobei ε die Elektrizitätskonstante des Mediums zwischen den Platten ist.
Wird für CH und CL angenommen, dass es sich um gleich große, ebene und parallele Platten
handelt, so ergibt sich:
∈
.
A
=
CH
und
+
∆
(
d
/
) 2
d
Nimmt man an, dass der an der Zelle anliegende Differenzdruck (∆P) die Sensormembrane
∆ α
P ∆
d
weniger als d/4 auslenkt, so kann ∆P als proportional zu ∆d betrachtet werden, und es ist:
Durch das Einsetzen in die Gleichung (CL - CH)/(CL + CH) folgt:
−
∆
CL
CH
2
d
∆
=
=
P
+
CL
CH
d
da der Abstand (d) zwischen den festen Kondensatorplatten CH und CL konstant ist, kann aus
der Gleichung geschlossen werden, dass (CL - CH)/(CL + CH) proportional zu ∆d ist und daher
der Differenzdruck gemessen wird.
Zusammenfassend kann daher gesagt werden, dass die kapazitive Zelle ein Drucksensor ist,
der aus zwei Kondensatoren besteht, deren Kapazitäten sich entsprechend dem anliegenden
Differenzdruck verändern.
Abb. 2.1 – Kapazitiver Sensor
Sensormembrane
durch
∈
.
A
=
CL
−
∆
(
d
/
) 2
d
Kapitel 2
–Seite und der
1
-Seite und der
2
den
anliegenden
Differenzdruck
2.1
Werbung
Inhaltsverzeichnis
