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差动电容式压力变送器原理

作者: 东风 编辑: 蘑菇 来源: 相远仪表 点击数: 1 发布日期: 2018.09.27
信息摘要:
差动电容式压力变送器体积小、质量轻、零点和量程调整互不干扰,其性能较为优越,应用广泛。本篇相远仪表将为大家介绍差动式压力变送器  【相远仪表…

    差动电容式压力变送器体积小、质量轻、零点和量程调整互不干扰,其性能较为优越,应用广泛。本篇相远仪表将为大家介绍差动式压力变送器   相远仪表:400-101-2883】。

    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体积小、质量轻、零点和量程调整互不干扰,其性能较为优越,应用广泛。与力矩平衡式相比,电容式没有杠杆传动机构,因而尺寸紧凑,密封性与抗振性好,测量精度相应提高,可达 0.2 级。

    差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图所示



电容式压力变送器

图1

    差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容CH 和CL 。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。    

电容式压力变送器

图2

    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。设中心测量膜片产生位移为δ,则电容CH 减少,CL 增加,即

电容式压力变送器

图3

    设差动电容的相对变化值为两电容之差与两电容之和的比值,则

电容式压力变送器

图4


    上式表明,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

差动电容式压力变送器的电容-电流转换放大电路的作用是将式(2-45),差动电容的相对变化值提取出来,并转化为 DC4mA~DC20mA 输出。

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