電容式和壓阻式壓力變送器的工作原理

時間：2021-08-09作者：卓然天工自動化儀表（北京）有限公司瀏覽：105

電容式壓力變送器
壓力變送器主要由測壓元件傳感器、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件感受到的物理參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
電容式壓力傳感器是指通過改變高電勢和低電勢兩板之間的距離從而改變電流或電壓的。
被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩個壓力室，作用在敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離膜片和元件內(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**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)等運算，以及診斷和數(shù)字通信。

壓阻式壓力變送器
單晶硅壓力/差壓變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度、壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4~20mA Hart電流信號輸出，也可與HART 375或BST Modem相互通信，通過他們進行參數(shù)設(shè)定、過程控制。與傳統(tǒng)電接點壓力表的區(qū)別在于它使用的是納米單晶硅作為傳感器材料。
傳感器模塊采用全焊接技術(shù)，內(nèi)部擁有一個整體化的過載膜片，一個壓力傳感器和一個溫度傳感器。溫度傳感器作為溫度補償?shù)膮⒖贾?。壓力傳感器的正壓?cè)與傳感器膜盒的高壓腔相連，傳感器的負壓側(cè)與傳感器膜盒的低壓腔相連，壓力通過隔離膜片和填充液，傳遞給傳感器內(nèi)的硅芯片，使壓力傳感器的芯片的阻值發(fā)生變化，從而導(dǎo)致檢測系統(tǒng)輸出電壓變化。該輸出電壓與壓力變化成正比，再由適配單元和放大器轉(zhuǎn)化成一標(biāo)準(zhǔn)化信號輸出。

單晶硅壓阻式壓力傳感器工作原理
壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝，在單晶硅的特定方向擴散一組等值電阻。并將電阻接成橋路，單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。
當(dāng)壓力發(fā)生變化時，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號。


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