 Kapazitive Sensoren finden vor allem bei Messungen von Beschleunigungen grosse Bedeutung. Das grundlegende Funktionsprinzip eines kapazitiven Beschleunigungssensors besteht darin, dass durch eine auf das Messelement wirkende Beschleunigung dessen Kapazität verändert wird. Im Detail funktioniert ein kapazitiver Sensor wie folgt: Die Beschleunigung erzeugt an einer biegsam befestigten Masse m bekannter Grösse eine Kraft F. Die Auslenkung der Masse wird durch die Steifigkeit k der flexiblen Aufhängung bestimmt. Zwischen der Masse und den beiden Elektroden befindet sich wie auf Bild 1 gezeigt ein gasgefüllter Spalt. Die massenträgheitsbedingte Kraft beträgt gemäss dem zweiten Newtonschen Gesetz: F = m a Bei bekannter Kraft kann die Auslenkung x durch die einfache Federbeziehung abgeschätzt werden: x = F/k Um die schwierigen Federbauformen zu modellieren, verwendet man jedoch in der Praxis die Finite-Elemente-Methode (FEM). Die Auslenkung verändert die Spalten auf beiden Seiten der Masse in entgegengesetzt gleich grossem Verhältnis. Der Abstand zwischen der Masse und den Elektroden I setzt sich somit aus der Ruhelage d (bei 0 g) und der Auslenkung x zusammen, gemäss I1 = d + x
I2 = d – x Kennt man die Elektrodenfläche A und die Dielektrizitätskonstante ε des Gases, betragen die durch die Spalten bestimmten Kapazitäten C1 = A ε/I1
C2 = A ε/I2 Dieser Kapazitätsunterschied verstimmt eine Brückenschaltung, was von der eingebauten Elektronik in ein der wirkenden Beschleunigung proportionales analoges Spannungssignal umgewandelt wird. Wie auch bei den anderen Technologien, dient auch hier das Spannungssignal als eigentliches Messsignal. zurück zu Technologien
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