电容式气压计采用电容敏感元件作为传感器,根据传感元件的形变产生电容变化,将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出。电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路电容量变化来测量气压(图1)。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
常见的电容式气压传感器为真空膜盒,包括金属膜盒和单晶硅膜盒。仪器包括分体式气压计和一体式气压计,分体式结构一般将传感单元独立,可安装在露天、室外等需要感测气压的位置,传感信号通过线缆传递到独立的信号采集、处理、显示模块;一体式结构一般将传感器、信号采集处理、显示等模块集成化设计成为独立的功能化仪器(图2)。硅电容式气压计的核心传感器体积较小、灵敏度较高、频率响应较好,构成的气压计具有低的输入力、高动态响应、小的自然效应、环境适应性好的特点。电容式气压计量程在500~1100百帕范围之间,精度可达0.3百帕(-40~60℃)。