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壓力變送器功能及測量原理

來源:弗賽德    發(fā)布日期:2019-05-25    關注:1944

主要功能:

壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號轉變成模似電信號輸出。

主要類型:

電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器、陶瓷電容式壓力變送器、應變式壓力變送器等。

工作原理:

介質壓力直接作用于敏感膜片上分布于敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋,利用壓阻效應實現(xiàn)了壓力量向電信號的轉換,通過電子線路將敏感元件產(chǎn)生的毫伏信號放大為工業(yè)標準信號。

1.1、擴散硅式壓力變送器工作原理。

被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,且用電子線路檢測這一變化,并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。

          

1.2、電容式壓力變送器工作原理。

當壓力直接作用在測量膜片的表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性與激勵電壓也成正比的電壓信號,然后采用專用芯片將這個電壓信號轉換為4-20mA電流信號或者1-5V電壓信號。由于測量膜片采用標準化集成電路,內部包含線性及溫度補償電路,所以可以做到高精度和高穩(wěn)定性。

1.3、陶瓷電容式壓力變送器工作原理。

壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋(閉橋),由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號。陶瓷電容壓力變送器目前主要采用進口陶瓷傳感器,再配以高精密電子元件,經(jīng)嚴格要求的工藝過程裝配而成。它與目前使用的常規(guī)壓力變送器相比。陶瓷電容壓力變送器有兩個顯著不同的技術差別:一是測量元件采用新興的高精密陶瓷材料;二是測量元件內無中介液體,是完全固體的,與其他電容式的變送器不同,介質壓力直接作用于陶瓷膜片,使測量膜片產(chǎn)生偏移。

1.4、應變片式壓力變送器工作原理。

電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變變送器的主要組成部分之一。電阻應變片應用較多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上,當基體受力發(fā)生應力變化時,電阻應變片也一起產(chǎn)生形變,使應變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。

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