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简述电容式压力变送器设计原理及元器件构成形式

作者:gengxin 时间:2018-11-16 11:00

 

  电容式压力(pressure)变送器

  随着生产自动化(Automation)程度的不断提高,压力(pressure)测量(cè liáng)仅能就地指示已远远不能满足生产的需要,能将压力转换(conversion)成可以远传的电信号的压力变送器得到了越来越广泛的使用(use),以便对生产进行集中检测(检查并测试)和控制(control)。

  目前(Nowadays)常用的压力变送器有电容式压力变送器和扩散(diffusion)硅式压力变送器两大类。差压变送器的主要作用把压力信号传到电子设备,进而在计算机显示压力其原理大致是:将水压这种压力的力学信号转变成电流(4-20mA)这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系,一般是正比关系。

  压力变送器是指以输出为标准信号的压力传感器,是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。差压变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。电容式压力变送器是将被测压力通过(tōng guò)弹性(Elasticity)元件(yuán jiàn)的位移转换(conversion)成电容量(Capacity)的变化,并通过检测(检查并测试)和放大电路(Electric circuit)将电容量的变化转换成4~20mA的标准直流电(Direct Current)流信号。

 

  电容式压力变送器的压力传感部分是一个膜盒,如图2~14所示,膜盒用隔离膜片密封(seal),在其内部充满硅油(oil)。刚性*绝缘(insulated)层内侧的凹球面形金属作为固定电极(electrode),中间被夹紧的弹性平膜片作为可动电极,从而组成(composition)两个电容器(capacitor)(vessel)。当被测压力变化时,隔离膜片感受两侧压力的作用,通过硅油传压使弹性膜片产生位移,当差压增大时,可动高板将向低压侧靠近,测量(cè liáng)膜片产生位移而改变两高板间的距离(distance),从而引起两侧电容器电容量的改变,测量出相应的电容量变化,并转换成4~20mA的标准直流电流(Electron flow)信号输(shū)出,就可知被测压力值。