壓力變送器根據(jù)感壓膜片的不同分為電容式、擴(kuò)散硅式、單晶硅式和陶瓷式,本文主要討論電容式和擴(kuò)散硅式。
一、電容式壓力變送器
原理:電容壓力變送器有一個(gè)可變電容的傳感組件,該傳感器是一個(gè)完全封閉的組件,過(guò)程壓力、差壓通過(guò)隔離膜片和灌充硅油傳到傳感膜片引起位移,傳感膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成4-20ma電流信號(hào)。
簡(jiǎn)單的說(shuō),壓力引起電容的變化。
其優(yōu)點(diǎn)為:可以做到極低壓力;抗過(guò)載能力強(qiáng);精度高。缺點(diǎn)為:高壓測(cè)量缺乏優(yōu)勢(shì);傳感器封裝工藝要求高。
電容式如下圖所示:
二、擴(kuò)散硅式壓力變送器
擴(kuò)散硅式壓力變送器原理:被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的擴(kuò)散硅膜片上,使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微小位移。在正常狀態(tài)下,膜片#大位移不大于0.025mm,電子線(xiàn)路檢測(cè)這一位移量后,即把這一位移量轉(zhuǎn)化成4-20ma信號(hào)。
簡(jiǎn)單的說(shuō),壓力引起電阻的變化。
超壓時(shí)膜片直接貼到堅(jiān)固的擴(kuò)散硅上,由于膜片和基體的間隙只有0.1mm,因此過(guò)壓時(shí)膜片的#大位移也只有0.1mm,所以從結(jié)構(gòu)上保證了膜片不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形,該傳感器具有很好的穩(wěn)定性和高精度。
其優(yōu)點(diǎn)是:穩(wěn)定性高,每年優(yōu)于0.1%FS;溫度偏移小,由于取消了測(cè)量元件中的液體,因此傳感器能夠獲得很高的精度;價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是:低于0℃或高于85℃難以正常使用;不能承受動(dòng)態(tài)壓力;膜片易損壞;不適用20MPa以上的壓力。
擴(kuò)散硅式如下圖所示: