2.1.2. Condensador diferencial

Un condensador diferencial está formado por dos condensadores variables dispuestos físicamente de tal modo que experimenten el mismo cambio, bajo la acción de la magnitud a medir, pero en sentido opuesto. Mediante un acondicionamiento adecuado se consigue una salida lineal y una sensibilidad mayor que en el caso de un condensador variable simple.

Los sensores capacitivos diferenciales se emplean para medir desplazamientos entre 10-13 y 10 mm, con valores de capacidad del orden de 1 a 100pF. Un microacelerómetro de silicio basado en un condensador diferencial (Motorola), consiste en tres placas planas paralelas de polisilicio con superficie micromecanizada y separadas por aire. La superior y la inferior son fijas, mientras que la central pende de dos brazos en voladizo y constituye una masa inercial que es sensible a la aceleración en dirección perpendicular a las placas. En la figura 3.8c se presenta un sensor capacitivo angular diferencial lineal (LRDC).

Consiste en dos placas circulares iguales paralelas, cada una dividida por un espacio aislante en dos mitades a lo largo de un diámetro. Uno de los dos pares de placas semicirculares resultantes puede girar respecto al otro. El área de cada condensador es proporcional
al desplazamiento angular medido respecto a la posición de desplazamiento cero, que corresponde al caso en que los dos espacios aislantes son perpendiculares entre sí. Si se desprecian las capacidades parásitas, se forman cuatro condensadores cuyas capacidades respectivas sonSi estos cuatro condensadores se ponen en un puente, con C1 y C3(y C2 y C4) en brazos opuesto, la tensión de salida será proporcional a .La figura 3.8d muestra otro condensador diferencial, en este caso con dos placas fijas y una placa móvil (rotor). Se define así dos condensadores donde el desplazamiento del rotor aumenta la capacidad de uno y disminuye en igual cuantía la del otro, permaneciendo constante la suma de capacidad. Las limitaciones descritas para el condensador variable son, en general, aplicables aquí también, salvo en lo relativo a la linealidad, pues según se ha visto es posible tener una salida proporcional a la magnitud e interés incluso en el caso de una variación de la distancia entre placas. Una fuente de error particularmente grave es la capacidad de los cables de salida pues está en paralelo con cada condensadores y ello introduce una no linealidad y una pérdida de sensibilidad.