扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器的工作原理

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2021-04-20 03:34:19 来源：朵拉利品网

1, 扩散硅压力变送器的工作原理

把压力信号传到电子设备，进而在计算机显示压力
其原理大致是：
将水压这种压力的力学信号转变成电流（4-20mA）这样的电子信号
压力和电压或电流大小成线性关系，一般是正比关系。
所以，变送器输出的电压或电流随压力增大而增大。
由此得出一个压力和电压或电流的关系式：
压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压或真空，作用在δ元件（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。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，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。
扩散硅压力变送器能与各种型号的动圈式指示仪、数字压力表、电子电位差计配套使用，压力变送器也能与各种自动调节系统或计算机系统配套使用。
工作原理
扩散硅压力变送器通过温度传感器把温度信号变为电信号，再由前置放大器把此电信号放大滤波，送往CPU的A/D 转换模块进行模拟量到数字量的变换，最后由CPU进行数据处理并显示及PWM输出。原理框图如下：
被侧介质---〉传感器---〉电子线路---〉输出信号
被测介质的压力直接作用于传感器的陶瓷/扩散硅膜片/上，使膜片产生与介质压力成正比的微小位移，正常工作状态下，膜片最大位移不大于0.025毫米，电子线路检测这一位移量后，即把这一位移量转换成对应于这一压力的标准工业测量信号。超压时膜片直接贴到坚固的陶瓷基体/扩散硅上，由于膜片与基体的间隙只有0.1毫米，因此过压时膜片的最大位移只能是0.1毫米，所以从结构上保证了膜片不会产生过大变形，该传感器具有很好的稳定性和高可靠性。

扩散硅是一种受到挤压后电阻值会发生改变的材料。
扩散硅压力变送器有两种形式：
一种是在膜片后面放一块扩散硅，膜片受压后扩散硅阻值改变，通过测量阻值并转换成标准信号输出，这种变送器寿命较低，且精度、稳定性不太好。没有差压类型。
另一种是将扩散硅结合在测量膜片中，组成一个电桥，以日产EJA系列为例，在双向受力膜片上开16条槽，植入扩散硅，成型后从中挑选4个参数一致的组成电桥，工作时桥臂电阻改变，桥路输出经转换形成标准信号输出。利用电桥原理可以形成极强的抗漂移、抗外部干扰的能力。工作时膜片置于不同的腔室中可接受差压、绝压、表压信号。这种变送器抗干扰能力，寿命和精度指标都比较高。

3, 电容式压力变送器和扩散硅压力变送器的区别是什么？

电容式变送器有一个可变电容的传感组件，称为“δ"室。该传感器是一个完全封闭的组件。过程压力、差压通过隔离膜片和灌充液硅油传到传感膜片引起位移，传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成（4~20）mA的两线制输出的电信号。电子放大电路由解调器、振荡器、振荡控制放大器、电流检测器、电流控制放大器、电流限制控制器、基准电压、稳压器等组成。通过它们对电容信号进行检测，从而控制振荡频率，再将其转换为电流输出。
电容变送器优点：1.可做到极低压力 2.抗过载能力强 3.精度高
缺点：1.高压测量缺乏优势 2.传感器封装工艺要求高
扩散硅压力变送器通过温度传感器把温度信号变为电信号，再由前置放大器把此电信号放大滤波，送往CPU的A/D 转换模块进行模拟量到数字量的变换。最后由CPU进行数据处理并显示及PWM输出。原理框图如下：
被侧介质---〉传感器---〉电子线路---〉输出信号
被测介质的压力直接作用于传感器的陶瓷/扩散硅膜片/上，使膜片产生与介质压力成正比的微小位移，正常工作状态下，膜片最大位移不大于0.025毫米，电子线路检测这一位移量后，即把这一位移量转换成对应于这一压力的标准工业测量信号。超压时膜片直接贴到坚固的陶瓷基体/扩散硅上，由于膜片与基体的间隙只有0.1毫米，因此过压时膜片的最大位移只能是0.1毫米，所以从结构上保证了膜片不会产生过大变形，该传感器具有很好的稳定性和高可靠性。
扩散硅压力变送器的主要特点
1、稳定性高-每年优于0.1%满量程。
2、温度偏移小-由于取消了测量元件中的中介液，因而传感器不仅获得了很高的测量精度.
3、可靠性好-采用大规模IC，电路可靠性好，抗干扰性能强。
4、适用性广-产品具有多种型号，多种过程连接形式，可适应工业测量中的各种介质。
5、安装维护简便产品结构合理，体积小，重量轻，可直接任意位置安装。
缺点是：1. 低于0℃后，温度稳定性大幅度降低 2.不能承受动态压力 3.膜片较易损伤

4, 扩散硅压力变送器的量程范围？

国内扩散硅压力变送器的量程范围：-100kpa~60Mpa。
但不是说一个扩散硅压力变送器的量程范围是-100kpa~60Mpa。单个扩散硅压力变送器的测量范围大概有以下九种：
1. 0-3.5~35kpa
2. 0-10~100kpa
3. 0-35~350kpa
4. 0-0.1~1.0Mpa
5. 0-0.35~3.5Mpa
6. 0-1.0~10Mpa
7. 0-2.1~21Mpa
8. 0-4.1~41Mpa
9. 0-6.0~60Mpa
下面是常见2088型扩散硅压力变送器：

名词解释

扩散

扩散（拼音：kuò sàn），是指扩大分散出去。扩散可以分类为很多不同种类的扩散，其需要和状态大体不相同。有些扩散需要介质，而有些则需要能量。因此不能将不同种类的扩散一概而论。

变送器

变送器（transmitter）是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号（或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源）的转换器，这个术语有时与传感器通用。变送器和传感器一同构成自动控制的监测信号源，不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器等。

1, 扩散硅压力变送器的工作原理

3, 电容式压力变送器和扩散硅压力变送器的区别是什么？

4, 扩散硅压力变送器的量程范围？

扩散

变送器

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