压力变送器就是压力传感器膜片在感应到外界压力的时候将压力信号转换成电信号,放大并转换成标准的4-20mA电流信号输出。现在有很多种类的压力变送器,在工作原理方面的不尽相同,就拿扩散硅压力变送器和电容式压力变送器的来说,它们在结构上就不同,因此在测量原理上就相差很大。
扩散硅压力变送器测量原理:
扩散硅压力传感元件是一个有源惠斯通电桥,由四个小电阻散布在一个非常薄的单晶硅芯片上。在压差的作用下,硅片使桥的四个桥臂的电阻产生微小的应变。
高电压影响桥回电阻Rb和Rc的电阻值减小,而低电压影响桥臂电阻Ra和Rd的电阻值增大,桥接电路失去平衡。输出电压由差动放大电路放大。由于压力敏感元件的压阻特性是非线性的,温度的变化也会引起阻值的变化,需要进行线性补偿和温度补偿。因此,需要将差动放大电路放大的电桥输出与线性补偿电路的输出叠加,然后用调零电路控制电流控制电路改变输出电流。量程调整电路由电流控制电路进行调整。电流限制器用于将输出限制在4~20 mA之间。桥式电压供应电路向桥式和线性补偿电路供电。
电容式压力变送器测量原理:
电容式压力变送器被测介质的两个压力进入高压室和低压室,作用于压力测量元件(即敏感元件)两侧的隔离膜片,并通过隔离膜片和元件内的填充液传递到测量膜片的两侧。
电容式压力变送器是由测量膜片和绝缘膜两侧的电极组成的电容器。当两侧压力不一致时,会引起测量膜片的位移,其位移与压差成正比,因此两侧电容不同,通过振荡和解调转换成与压力成正比的信号。电容式压力变送器和电容式绝对压力变送器的工作原理与差压变送器相同,只是低压室的压力为大气压或真空。电容式压力变送器的A手D转换器将解调器的电流转换为数字信号,微处理器使用数字信号来确定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。此外,它还使传感器线性化。重置测量范围。工程单位转换、阻尼、平方、传感器微调等操作,以及诊断和数字通信。
上面只介绍了扩散硅压力变送器和单晶硅压力变送器的测量原理,还有像单晶硅压力变送器,陶瓷型压力变送器它们在构造上都是不一样的,有感兴趣的朋友可以查看我们之前发布的相关文章。