電容式壓力變送器是20世紀(jì)80年代研制開發(fā)的新型電容式壓力變送器,它利用單晶硅諧振傳感器,采用微電子表面加工技術(shù),除了保證±0.2%的測量精度外,還可實現(xiàn)抵制靜壓、溫飄對其影響。由于配備了低噪聲調(diào)制解調(diào)器和開放式通訊協(xié)議,目前的電容式差壓變送器可實現(xiàn)數(shù)字無損耗信號傳輸。 1.結(jié)構(gòu)及工作原理 變送器主要有檢測部分和信號轉(zhuǎn)換及放大處理部分組成。 檢測部分由檢測膜片和兩側(cè)固定弧形板組成,檢測膜片在壓差的作用下可軸向移動,形成可移動電容極板,并和固定弧形板組成兩個可變電容器C1和C2,結(jié)構(gòu)及電氣原理可見圖6-11。 檢測前,高、低壓室壓力平衡,P1 =P2;按結(jié)構(gòu)要求,組成兩可變電容的固定弧形極板和檢測膜片對稱,極間距相等,C1 =C2。 當(dāng)被測壓力P1和P2分別由導(dǎo)入管進(jìn)入高、低壓室時,由于P1 >P2隔離膜片中心將發(fā)生位移,壓迫電解質(zhì)使高壓側(cè)容積變小。當(dāng)電解質(zhì)為不可壓縮體時,其容積變化量將引起檢測膜片中心向低壓側(cè)位移,此位移量和隔離膜片中心位移量相等。根據(jù)電工學(xué),當(dāng)組成電容的兩極板極間距發(fā)生變化時,其電容量也將發(fā)生變化,即從C1=C2變?yōu)镃1≠C2。 由電氣原理圖可知,未發(fā)生位移時,I1=I2=0;ι1+ι2=ιc;發(fā)生位移后,由于相對極間距發(fā)生變化,各極板上的積聚電荷量也發(fā)生變化,形成電荷位移,此時反映出I1≠ I2,兩者之間將產(chǎn)生電流差,若檢測出其值大小以及和壓差的關(guān)系,即可求取流量。 2.變送電流與壓差的關(guān)系 ' 設(shè):未發(fā)生位移時,按電容定義: 式中 K——比例常數(shù); ε——介電常數(shù); S——弧形板面積; d0-——弧形板和可動極板之間相對平均距離。 當(dāng)發(fā)生位移Δd后,仍按電容定義有: 由圖6-11可看出,在電動勢為e,角頻率為ω的高頻電源驅(qū)動下,其充放電流差為: 將C1和C2定義表達(dá)式帶入上式,有: 由推導(dǎo)結(jié)果可以得出,電流差和可動極板(檢測膜片)中心位移成正比,由于此位移和被測壓差成正比,所以電流差與被測壓差以及流量均成正比。 3.電容式差壓變送器的特點 電容式差壓變送器*由密封測量元件組成,可消除機械傳動所造成的瞬時沖擊和機械振動。另外高、低壓測量室按防爆要求整體鑄造而成,大大抑制了外應(yīng)力、扭矩以及靜壓對測量準(zhǔn)確度的影響。
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明"來源:智能制造網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于智能制造網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明智能制造網(wǎng),http://towegas.com。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
- 企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術(shù)文章、資料下載等內(nèi)容,如涉及侵權(quán)、違規(guī)遭投訴的,一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔(dān)責(zé)任,本網(wǎng)有權(quán)刪除內(nèi)容并追溯責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
2025第21屆鄭州工業(yè)自動化展
展會城市:鄭州市展會時間:2025-05-09