電容式壓力變送器在工業(yè)中的應(yīng)用

1、竭力為客戶提供滿意的產(chǎn)品和服務(wù)以人為本誠信務(wù)實(shí) 勇于創(chuàng)新 樂于奉獻(xiàn)電容式壓力變送器在工業(yè)中的應(yīng)用2010133027楊美玉電容式壓力變送器在工業(yè)中的應(yīng)用摘要:壓力傳送器是許多工業(yè)設(shè)備中用以控制工業(yè)過程和壓力變化的重要原件。隨著科技的發(fā)展，它具有 穩(wěn)定性好，精度高等特點(diǎn)。概述:電容式壓力變送器是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)的新型變送器，關(guān)鍵原材料、元器件和零部件均采用進(jìn)口，整機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格組裝和測試，該產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)原理先 進(jìn)、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點(diǎn)。由于該機(jī)型外觀上完全融合了目前國 內(nèi)最為流行，并被廣泛使用的兩種壓力變送器(羅斯蒙特3051與橫河EJA)，給使用者有耳目一新的感覺。同時與傳統(tǒng)的

2、1151、CECC等系列產(chǎn)品在安裝上可直接替換，故它是一些老型號產(chǎn)品的替化和更新產(chǎn)品。為適合國內(nèi)自動化水平的不斷提高和發(fā)展，該系列壓力變送器除設(shè)計(jì)小巧精致外，更推出具有HART總線協(xié)議的智能化功能工作原理:電容式壓力傳送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在S元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在S元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。電容 式壓力變送器是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比， 故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解

3、調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。電容式壓力變送器和電容式絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。電容式壓力變送器的A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力 值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測量 范圍。工程單位換算、阻尼、開方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù) 字通信。電路中由于采用了檢波及模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)從而限制了電路的響應(yīng)速度，圖3所示的振蕩型信號處理電路可以在一定程度上解決這個問題其主要部分是積分器A2、比較器A1微分器A3和反相放大器A4完成差動電容比鍘運(yùn)算的輔助 作用 由電路分析可知.A1、A

4、2組成了一個張馳振蕩器.A1輸出v1 (t)為正負(fù) 交替的方波，而V (t)為同頻率的三角波。總輸出電壓 V (t)亦是與V2 (t)周期 相同的方波 如圖4所示。其周期由R0及(Cx+Cx )確定。設(shè)比較器A1的正、反 向輸出電壓分別為 +vref 和一 vref 貝U V1(t)=V refSgnV2(t)而 v1(t)=v1(t)R7 / (R7+ R5)+ v2(t)R5 / (R7 + R 6)若 A1- A4為理想運(yùn)放，忽略 Cx 可礙：V (t)= C1 R2/R4 C2R2 /R3; / C1 R5 /R6 +C2 R2/ R1 Vrefsgn (v2(t)選擇R1R6滿足R3

5、=R4 R5 =R6 R1= R2 .則上式簡化為：Vour(t)=Vo sgn( v3(t)其中Vout(t)的幅值Vo=x(R1/R3 )Vref，與被測量x成正比。測出Vo便可求得被測對象的位移、加速度等物理量電容式高溫稱重傳感器的補(bǔ)償方法采用分段拋物線插值的算法進(jìn)行線性化處理。具體方法為在經(jīng)常使用的高溫范圍內(nèi)分 12個秤量點(diǎn)，逐點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。為了提高電容式高溫稱重傳感器的穩(wěn)定性， 應(yīng)進(jìn)行兩個循環(huán)的試驗(yàn)，測岀電容式高溫稱重傳器的輸岀特性曲線和溫度影響曲線，用曲線擬合的法外推出-1力級的數(shù)據(jù)并求出各秤量段的拋物線參。將這些參數(shù)與溫度影響曲線參數(shù)一起寫入補(bǔ)償接盒的EPRO中。補(bǔ)償接線盒具有平衡多個電容式溫稱重傳感器輸岀和選擇不同長度雙層屏 蔽電纜的能。高溫對稱重傳感器性能影響的途徑有：彈性體材彈性模量的溫度系數(shù)、分布電容、電感器的電感量、間基準(zhǔn)隨溫度的變化，傳感器結(jié)構(gòu)材料的熱脹冷縮極板間隙的影響等。發(fā)展前景隨著微處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，電容式傳感器技術(shù)正在向智能化方向發(fā)展，所謂智能化就是將傳感器獲取信息的功能與專用的微處理器的信息分析、處理等功能緊密結(jié)合在一起。由于微處理器具有計(jì)算與邏輯判斷功能，故可以方便地對傳感器所 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲記憶、 比較分析。電路設(shè)計(jì)應(yīng)以傳感