廣聯(lián)分享E +H電容式壓力變送器原理

一、電容式壓力變送器原理

1.基本結(jié)構(gòu)與工作原理

○E + H電容式壓力變送器主要由測量膜片（可動電極）,、固定電極,、填充液、隔離膜片等部件組成,。測量膜片和兩個固定電極構(gòu)成一個電容器。

○當(dāng)壓力作用于隔離膜片時，壓力通過填充液傳遞到測量膜片,。測量膜片在壓力作用下發(fā)生微小變形，使測量膜片與固定電極之間的距離發(fā)生改變,。根據(jù)電容的計算公式\(C = \frac{\varepsilon S}7k3avqrfm\)（其中\(zhòng)(C\)為電容,，\(\varepsilon\)為介電常數(shù)，\(S\)為極板面積,，\(d\)為極板間距）,，由于極板間距\(d\)發(fā)生變化,，電容\(C\)也隨之改變。

○例如,，當(dāng)壓力增大時,，測量膜片向固定電極靠近，\(d\)減小,，電容\(C\)增大,；反之，壓力減小時,，\(d\)增大,，電容\(C\)減小。

2.信號轉(zhuǎn)換與輸出

○變送器中的測量電路檢測到電容的變化量后,，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號（如4 - 20mA電流信號或0 - 10V電壓信號）,。這個轉(zhuǎn)換過程通常涉及到復(fù)雜的電子電路，包括電容 - 電壓轉(zhuǎn)換電路,、放大電路,、線性化電路等。

○線性化電路的作用是確保電容變化與壓力變化之間呈線性關(guān)系的輸出信號,。因為在實際情況中,，電容與壓力的關(guān)系可能是非線性的，通過線性化處理后,，輸出信號能夠準(zhǔn)確反映壓力的實際值,，便于與控制系統(tǒng)或顯示設(shè)備進(jìn)行連接。

二,、壓阻式壓力變送器原理

1.壓阻效應(yīng)基礎(chǔ)

○E + H壓阻式壓力變送器利用了壓阻效應(yīng),。壓阻效應(yīng)是指當(dāng)半導(dǎo)體材料受到壓力作用時，其電阻率會發(fā)生變化,。在壓阻式壓力變送器中,，通常采用硅等半導(dǎo)體材料制成的壓阻芯片。

○當(dāng)壓力作用于壓阻芯片時,，芯片內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生改變,，導(dǎo)致硅的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，從而使硅的電阻率發(fā)生變化,。

2.測量與信號輸出

○壓阻芯片上通常集成了四個壓敏電阻,，這些電阻連接成惠斯通電橋電路。當(dāng)壓力作用于芯片時,，四個壓敏電阻的電阻率變化會導(dǎo)致電橋失去平衡,，產(chǎn)生一個與壓力成正比的電壓差。

○這個電壓差經(jīng)過放大電路放大、溫度補(bǔ)償電路補(bǔ)償（因為壓阻效應(yīng)受溫度影響較大）以及線性化處理后,，最終轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號輸出,。例如，經(jīng)過處理后的4 - 20mA電流信號可以準(zhǔn)確地表示壓力的大小,，傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)或其他監(jiān)測設(shè)備中進(jìn)行壓力的顯示,、控制或記錄等操作。