电容式压力变送器在工业中的应用

1、竭力为客户提供满意的产品和服务以人为本诚信务实 勇于创新 乐于奉献电容式压力变送器在工业中的应用2010133027杨美玉电容式压力变送器在工业中的应用摘要:压力传送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压力变化的重要原件。随着科技的发展，它具有 稳定性好，精度高等特点。概述:电容式压力变送器是引进国外先进技术设备生产的新型变送器，关键原材料、元器件和零部件均采用进口，整机经过严格组装和测试，该产品具有设计原理先 进、品种规格齐全、安装使用简便等特点。由于该机型外观上完全融合了目前国 内最为流行，并被广泛使用的两种压力变送器(罗斯蒙特3051与横河EJA)，给使用者有耳目一新的感觉。同时与传统的

2、1151、CECC等系列产品在安装上可直接替换，故它是一些老型号产品的替化和更新产品。为适合国内自动化水平的不断提高和发展，该系列压力变送器除设计小巧精致外，更推出具有HART总线协议的智能化功能工作原理:电容式压力传送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在S元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在S元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。电容 式压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比， 故两侧电容量就不等，通过振荡和解

3、调环节，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和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。电容式压力变送器的A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力 值。微处理器控制变送器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量 范围。工程单位换算、阻尼、开方，传感器微调等运算，以及诊断和数 字通信。电路中由于采用了检波及模数转换环节从而限制了电路的响应速度，图3所示的振荡型信号处理电路可以在一定程度上解决这个问题其主要部分是积分器A2、比较器A1微分器A3和反相放大器A4完成差动电容比铡运算的辅助 作用 由电路分析可知.A1、A

4、2组成了一个张驰振荡器.A1输出v1 (t)为正负 交替的方波，而V (t)为同频率的三角波。总输出电压 V (t)亦是与V2 (t)周期 相同的方波 如图4所示。其周期由R0及(Cx+Cx )确定。设比较器A1的正、反 向输出电压分别为 +vref 和一 vref 贝U V1(t)=V refSgnV2(t)而 v1(t)=v1(t)R7 / (R7+ R5)+ v2(t)R5 / (R7 + R 6)若 A1- A4为理想运放，忽略 Cx 可碍：V (t)= C1 R2/R4 C2R2 /R3; / C1 R5 /R6 +C2 R2/ R1 Vrefsgn (v2(t)选择R1R6满足R3

5、=R4 R5 =R6 R1= R2 .则上式简化为：Vour(t)=Vo sgn( v3(t)其中Vout(t)的幅值Vo=x(R1/R3 )Vref，与被测量x成正比。测出Vo便可求得被测对象的位移、加速度等物理量电容式高温称重传感器的补偿方法采用分段抛物线插值的算法进行线性化处理。具体方法为在经常使用的高温范围内分 12个秤量点，逐点进行标定。为了提高电容式高温称重传感器的稳定性， 应进行两个循环的试验，测岀电容式高温称重传器的输岀特性曲线和温度影响曲线，用曲线拟合的法外推出-1力级的数据并求出各秤量段的抛物线参。将这些参数与温度影响曲线参数一起写入补偿接盒的EPRO中。补偿接线盒具有平衡多个电容式温称重传感器输岀和选择不同长度双层屏 蔽电缆的能。高温对称重传感器性能影响的途径有：弹性体材弹性模量的温度系数、分布电容、电感器的电感量、间基准随温度的变化，传感器结构材料的热胀冷缩极板间隙的影响等。发展前景随着微处理器技术的不断进步，电容式传感器技术正在向智能化方向发展，所谓智能化就是将传感器获取信息的功能与专用的微处理器的信息分析、处理等功能紧密结合在一起。由于微处理器具有计算与逻辑判断功能，故可以方便地对传感器所 采集的数据进行存储记忆、 比较分析。电路设计应以传感