電容式和壓阻式壓力變送器原理

電容式壓力變送器

壓力變送器主要由測(cè)壓元件傳感器、測(cè)量電路和過(guò)程連接件三部分組成。它能將測(cè)壓元件感受到的物理參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。

電容式壓力傳感器是指通過(guò)改變高電勢(shì)和低電勢(shì)兩板之間的距離從而改變電流或電壓的。

被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩個(gè)壓力室，作用在敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離膜片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。電容式壓力變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等。通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。電容式壓力變送器和電容式絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。電容式壓力變送器的A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其值被微處理器用來(lái)判定輸入壓力值，微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測(cè)量范圍，工程單位換算、阻尼、開(kāi)方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù)字通信。

壓阻式壓力變送器

單晶硅壓力/差壓變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度、壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4~20mA Hart電流信號(hào)輸出，也可與HART 375或BST Modem相互通信，通過(guò)他們進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、過(guò)程控制。與傳統(tǒng)電接點(diǎn)壓力表的區(qū)別在于它使用的是納米單晶硅作為傳感器材料。

傳感器模塊采用全焊接技術(shù)，內(nèi)部擁有一個(gè)整體化的過(guò)載膜片，一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)溫度傳感器。溫度傳感器作為溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖贾怠?/span>壓力傳感器的正壓側(cè)與傳感器膜盒的高壓腔相連，傳感器的負(fù)壓側(cè)與傳感器膜盒的低壓腔相連，壓力通過(guò)隔離膜片和填充液，傳遞給傳感器內(nèi)的硅芯片，使壓力傳感器的芯片的阻值發(fā)生變化，從而導(dǎo)致檢測(cè)系統(tǒng)輸出電壓變化。該輸出電壓與壓力變化成正比，再由適配單元和放大器轉(zhuǎn)化成一標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)輸出。

單晶硅壓阻式壓力傳感器工作原理

壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝，在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻。并將電阻接成橋路，單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。

當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí)，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。