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          詳細解說關于電子壓力變送器的理念細節分析
          添加時間:2020-10-20

          電子壓力變送器理念
                大多數電子壓力變送器包含不同的元件作為主壓力檢測器,并且它用于改變可測量的電量以產生成比例可變的電子信號。由于能量形式從機械性質轉變為電性質,因此這些裝置通常被歸類為換能器。
                通常,電壓力檢測器更準確并且具有更快的響應時間。這部分是由于它們的電子電路的準確性,部分是由于彈性元件所需的極小的運動以獲得所需的電氣變化。減少的運動幾乎消除了需要相對較大運動的波紋管,隔膜和波登元件常見的漂移,摩擦和滯后現象  。
          電容式壓力變送器
                電容式壓力變送器的工作理念是,如果兩個電容器板之間的傳感膜片因差壓而變形,則其自身與兩個板之間將發生電容的不平衡。在電容橋電路中檢測到這種不平衡,并將其轉換為4至20mA的DC輸出電流。這在圖中示出,其中通過電容變化感測柔性隔膜相對于固定板的移動。輔助隔離膜片用于保護傳感膜片。

                另一種類型的電容器使用同心空心金屬圓筒。這種類型的電容就像平板型一樣,與面積成正比。該理念可應用于差壓測量,如圖所示。作用在隔離膜片上的壓力在填充它們之間的空間的硅油中產生類似的壓力。與兩個壓力之間的差值成比例的凈力作用在金屬傳感膜片上并將其偏轉到一側或另一側,這取決于哪個輸入壓力越大。每個板與傳感膜片形成電容器,傳感膜片與金屬體變送器電連接。

                傳感膜片和電容器因此形成差分可變分離電容器。當兩個輸入壓力相等時,膜片位于中央,電容相等。兩個輸入壓力的差異引起傳感膜片的位移,并且被感測為兩個電容之間的差異。
          應變計壓力變送器
                應變被定義為由于施加的力而導致的材料形狀的變形或變化。應變計是利用應變下的電線的電阻變化來測量壓力的裝置。當通過拉伸或壓縮改變線長度,改變線直徑并因此改變電阻時,應變儀將機械運動改變為電信號。電阻的變化是產生機械變形的壓力的量度。這通過惠斯通電橋電路測量,優選地為零平衡類型,使得應變儀不承載電流。完整的測量裝置包括傳感元件(波登管,波紋管或隔膜),連接到元件的應變儀,穩定的電源和讀出裝置。
          應變儀元件和典型變送器如下圖所示

          壓電式電壓變送器
                壓電性定義為由于某些結晶物質如石英,羅謝爾鹽,電氣石,鈦酸鋇,磷酸氫銨和其他陶瓷晶體的壓力而產生的電勢。該壓電效應  用于測量壓力,力或加速度。這里的主要興趣在于其用作壓力變送器。石英是最常用的產生壓電效應的晶體。已經開發出產生相同效果的合成晶體,并且它們通常具有比天然晶體更高的靈敏度。
                壓電器件的性質是在其變形或受壓時產生電勢。在靜態條件下,其電位下降,產生錯誤。這種特性限制了它的使用。作為壓力裝置,經常發生壓力變化是最有用的。它特別適用于測量彈道,內燃機或壓力變化迅速的反應過程中的壓力瞬變。壓電器件的主要優點是壓力變化和輸出電壓之間的線性關系及其高頻響應(石英高達106 Hz)。壓電器件的決定優勢在于其對溫度變化的敏感性。除非溫度保持在接近限度內,否則不能獲得可重復的結果。

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