讲得最透彻的电容式差压变送器原理带图
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压力和差压变送器详细使用说明(一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。
1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分,将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA~20mA 电流),作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号,以实现生产过程的连续检测和自动控制。
差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图1.1所示。
图1.1 测量转换电路图1.2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。
中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。
可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。
一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。
隔离膜片的作用既传递压力,又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可看作平板电容。
差动电容的相对变化值与被测压力成正比,与填充液的介电常数无关,从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。
2. 变送器的使用(1)表压压力变送器的方向低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器的脖颈处,在电子外壳的后面。
此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间,在变送器上360°环绕。
保持通道的畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆,灰尘和润滑脂,以至于保证过程通畅。
图1.3为低压侧压力口。
图1.3 低压侧压力口(2)电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。
②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子上。
注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。
压力和差压变送器详细使用说明(一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。
1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分,将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA~20mA 电流),作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号,以实现生产过程的连续检测和自动控制。
差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图1。
1所示。
图1。
1 测量转换电路图1。
2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。
中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。
可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。
一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。
隔离膜片的作用既传递压力,又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可看作平板电容。
差动电容的相对变化值与被测压力成正比,与填充液的介电常数无关,从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差.2。
变送器的使用(1) 表压压力变送器的方向低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器的脖颈处,在电子外壳的后面。
此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间,在变送器上360°环绕。
保持通道的畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆,灰尘和润滑脂,以至于保证过程通畅。
图1。
3为低压侧压力口。
图1.3 低压侧压力口(2)电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。
②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“—”接线端子上。
注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。
压力和差压变送器详细使用说明(一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。
1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分,将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA~20mA 电流),作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号,以实现生产过程的连续检测和自动控制。
差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图1.1所示。
图1.1 测量转换电路图1.2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。
中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。
可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。
一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。
隔离膜片的作用既传递压力,又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可看作平板电容。
差动电容的相对变化值与被测压力成正比,与填充液的介电常数无关,从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。
2. 变送器的使用(1)表压压力变送器的方向低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器的脖颈处,在电子外壳的后面。
此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间,在变送器上360°环绕。
保持通道的畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆,灰尘和润滑脂,以至于保证过程通畅。
图1.3为低压侧压力口。
图1.3 低压侧压力口(2)电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。
②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子上。
注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。
电容式智能差压变送器工作原理发布者:admin 发布日期:2009-9-21--------------------------------------------------------------------------------DP系列智能变送器由传感器和电子线路板两部分组成,传感器部分包括:敏感元件、直接数字电容电路、温度传感器和特征化EEPROM等组成;电子线路板部分包括:微处理器、数/模信号转换器、数字通信和存储器EEPROM等几部分组成,完成压力信号到4~20mADC的转换。
以下对其原理进行简单的说明:(1) 传感器部分敏感元件:介质压力通过隔离膜片和灌充油传递到﹠室中心的测量膜片,该测量膜片是一张紧的弹性元件,用于检测在测量膜片上的差压。
测量膜片的位移与差压成正比,最大位移0.004inch(0.10mm)。
测量膜片的位置由它两侧的电容固定极板通过直接数字电容电路检测出来。
直接数字电容电路:该电路是用来将敏感元件所承受的压力转换成频率信号,并使该频率信号与压力信号成比例关系,供CPU采样使用。
温度传感器:用来测量压力传感器的工作介质温度,并将其转换为数字信号,供微处理器进行数字温度补偿。
特征化EEPROM:保存变送器温度补偿、传感器特征化曲线及特征数据和数字微调数据等。
即使关闭了电源,数据仍能完整地保存在存储器中。
EEPROM总存贮容量512字节。
(2)电子线路板部分微处理器:微处理器控制变送器的运行,对压力敏感元件通过直接数字电容电路和温度传感器对其工作压力和工作介质温度进行检测。
微处理器利用传感器特征化EEPROM中的数据进行线性化处理和补偿运算,计算出工作介质的压力值,并送往数/模转换器和HART 通信部分。
从而在原理上实现电子板与传感器的互换而不会影响变送器的输出特征。
除此之外微处理器还进行传递函数的运算、工程单位及量程的转换、阻尼调整及自诊断等功能。
存储器EEPROM:保存着通过远程、本地调整所能修改的所有组态数据。
压力和差压变送器详细使用说明(一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。
1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分,将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA~20mA 电流),作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号,以实现生产过程的连续检测和自动控制。
差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图1.1所示。
图1.1 测量转换电路图1.2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。
中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。
可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。
一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。
隔离膜片的作用既传递压力,又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可看作平板电容。
差动电容的相对变化值与被测压力成正比,与填充液的介电常数无关,从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。
2. 变送器的使用(1)表压压力变送器的方向低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器的脖颈处,在电子外壳的后面。
此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间,在变送器上360°环绕。
保持通道的畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆,灰尘和润滑脂,以至于保证过程通畅。
图1.3为低压侧压力口。
图1.3 低压侧压力口(2)电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。
②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子上。
注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。
电容式压力变送器原理电容式压力变送器简介科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类,现在,压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见。
金属应变式压力变送器是一种历史较长的压力传感器,但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点,其应用场合受到了很大的限制。
压阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器,它具有制造方便,成本低廉等特点,但由于半导体材料对温度极为敏感,所以其性能受温度影响较大,产品的一致性较差。
电容式压力变送器是应用最广泛的一种压力变送器,其原理十分简单。
一个无限大平行平板电容器的电容值可表示为:C= ε s/d(ε 为平行平板间介质的介电常数,d 为极板的间距, s 为极板的覆盖面积)改变其中某个参数,即可改变电容量。
由于结构简单,几乎所有电容式压力变送器均采用改变间隙的方法来获得可变电容。
电容式压力变送器的初始电容值较小,一般为几十皮法,它极易受到导线电容和电路的分布电容的影响,因而必须采用先进的电子线路才能检测出电容的微小变化。
可以说,一个好的电容式传感器应该是可变电容设计和信号处理电路的完美结合。
Setra 压力变送器的工作原理Setra 的压力变送器采用了结构简单、坚固耐用且极稳定的可变电容形式,下图为 Setra 压力变送器的结构示意图,可变电容由压力腔上的膜片和固定在其上的绝缘电极所组成,当感受到压力变化时,膜片要产生微微的翘曲变形,从而改变了两极的间距,采用 Setra 独特的检测电路测电容的微小变化,并进行线性处理和温度补偿。
传感器输出与被测压力成正比的直流电压或电流信号。
精巧的结构、高性能的材料及先进的检测电路的完美结合,赋予了 Setra 压力变送器以很高的性能。
Setra 压力变送器的特点高性能为了保证产品的高性能,Setra 压力变送器采用材料构成可变电容,由于这些材料具有极稳定的物理化学性能,使产品具有极高的性能。