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壓力變送器各種傳感器元件的原理
壓力變送器各種傳感器元件的原理
壓力變送器是工業(yè)應(yīng)用中常用的一種壓力傳感器，廣泛應(yīng)用于水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器原理壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4-20mADC信號輸出。主要有電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等。介質(zhì)壓力直接作用于敏感膜片上，分布于敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋，利用壓阻效應(yīng)實現(xiàn)了壓力量向電信號的轉(zhuǎn)換，通過電子線路將敏感元件產(chǎn)生的毫伏信號放大為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。
電容式當(dāng)壓力直接作用在測量膜片的表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，然后采用芯片將這個電壓信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號或者1-5V電壓信號。
由于測量膜片采用標(biāo)準(zhǔn)化集成電路，內(nèi)部包含線性及溫度補償電路，所以可以做到高精度和高穩(wěn)定性，變送電路采用的兩線制芯片，可以保證輸出兩線制4-20mA電流信號，方便現(xiàn)場接線。
擴散硅被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。
陶瓷 壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號。
應(yīng)變片式電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。
技術(shù)參數(shù)
小巧型壓力變送器的技術(shù)參數(shù)
測量范圍：-100KPa～60MPa允許溫度介質(zhì)溫度：-30～85℃ *高可達(dá)200℃環(huán)境溫度：-30～80℃儲存溫度：-30～+80℃溫度影響：TK<±0.02±%FS/K精度等級：0.2、0.5級工作電壓：12～36VDC工作溫度：-30～80℃輸出信號：4～20mA（二線制）、1～5V （三線制）負(fù)載電阻：<=750Ω