压力变送器的组成主要就是压力传感器、测量电路及过程连接件三部分构成。最为主要的部分是其压力传感器,它能够接受到气体及液体等物理压力参数,通过测量电路转为标准的电信号。然后标准的电信号可以远传给二次仪表,来进行测量、显示及调节。
常见的压力传感器有四种:
应变式压力传感器主要通过测量弹性元件应变来测量压力的传感器。根据制作材料的不同,应变元件分金属及半导体。当导体与半导体材料出现机械变形时,其电阻值会发生变化。
压阻压力传感器是采用单晶硅材料的压阻效应及集成电路制作而成的传感器。单晶硅材料受到力的作用,电阻率会出现变化,此时通过测量电路,正比于力变化的电信号就会输出。和粘贴式应变计有所不同,主要通过硅膜片感受被测压力的。
电容式压力传感器主要采用电容,将被测压力转成电容值改变的压力传感器。电容器的电极选择圆形金属薄膜或镀金属薄膜,当薄膜感受压力出现变形,此时电容量发生变化,形成电信号。
压电式压力传感器采用压电效应,用电气元件和其他机械将压力转换成为电量,再进行相关测量工作的仪器。
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压力变送器是工业应用中最为常用的一种传感器,广泛应用于水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。根据测量膜片不同,常见的种类有陶瓷电容式压力变送器,陶瓷压阻式压力变送器,扩散硅压阻式压力变送器。 压力直接作用在测量膜片(陶瓷电容膜片,陶瓷压阻膜片或扩散硅压阻)的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-20mA电流信号或者1-5V电压信号。由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变松电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-20mA电流信号,方便现场接线。希望能采纳,谢谢
压力变送器的主要作用:
1、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:
1、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。
2、由此得出一个压力和电压或电流的关系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(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。
3、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。
扩展资料:
压力传感器使用过程应注意考虑下列情况:
1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;
2、防止渣滓在导管内沉积;
3、测量液体压力时,取压口应开在流程管道侧面,以避免沉淀积渣;
4、测量气体压力时,取压口应开在流程管道顶端,并且变送器也应安装在流程管道上部,以便积累的液体容易注入流程管道中;
5、导压管应安装在温度波动小的地方;
6、测量蒸汽或其它高温介质时,需接加缓冲管(盘管)等冷凝器,不应使变送器的工作温度超过极限。
压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片,电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
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1、压阻式压力传感器
电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。
2、陶瓷压力传感器
陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。
3、扩散硅压力传感器:
扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、蓝宝石压力传感器:
利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。
5、压电式压力传感器:
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
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1、压力变送器要丈量什么样的压力
先肯定系统中丈量压力的最大值,普通而言需求选择一个具有比最大值还要大倍左右的压力气程的变送器。这主要是在许多系统中,特别是水压丈量和加工处置中,有峰值和持续不规则的上下动摇,这种霎时的峰值能毁坏压力传感器。持续的高压力值或略微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命,这样做还会使精度降落。于是能够用一个缓冲器来降低压力,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时要充沛思索压力范围、精度与其稳定性。
2、什么样的压力介质
黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会毁坏变送器中与这些介质直接接触的资料。以上这些要素将决议能否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的资料。
3、压力变送器需求多大的精度
决议精度的有,非线性,迟滞性,非反复性,温度、零点偏置刻度,温度的影响。但主要由非线性,迟滞性,非反复性,精度越高,价钱也就越高。
4、变送器的温度范围
通常一个变送器会标定两个温度段,其中一个温度段是正常工作温度,另外一个是温度补偿范围,正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被毁坏的时分的温度范围,在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。
温度补偿范围是一个比工作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作变送器肯定会到达其应有的性能指标。温度从两方面影响着其输出,一是零点漂移,二是影响满量程输出。如:满量程的/-X%/℃,读数的/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的/-X%,在温度补偿范围内时读数的/-X%,假如没有这些参数,会导至在运用中的不肯定性。变送器输出的变化到度是由压力变化惹起的,还是由温度变化惹起的。温度影响是理解如何运用变送器时最复杂的一局部。
5、需求得到怎样的输出信号
mV、V、mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种要素,包括变送器与系统控制器或显现器间的间隔,能否存在“噪声”或其他电子干扰信号,能否需求放大器,放大器的位置等。关于许多变送器和控制器间间隔较短的OEM设备采用mA输出的变送器最为经济而有效的处理办法。
假如需求将输出信号放大,采用具有内置放大的变送器。关于远间隔传输或存在较强的电子干扰信号采用mA级输出或频率输出。
假如在RFI或EMI指标很高的环境中除了要留意到要选择mA或频率输出外还要思索到特殊的维护或过滤器。
6、选择怎样的励磁电压
输出信号的类型决议选择怎样样的励磁电压。许多变送器有内置的电压调理安装,因而其电源电压范围较大。有些变送器是定量配置,需求一个稳定的工作电压,因而,工作电压决议能否采用带有调理器的传感器,选择传送器时要综合思索工作电压与系统造价。
7、能否需求具备互换性的变送器
肯定所需的变送器能否可以顺应多个运用系统。普通来讲这一点很重要,特别是关于OEM产品。一旦将产品送到客户手中那么客户用来校准的花销是相当大的。假如产品具有良好的互换性,那么即便改动所用的变送器也不会影响整个系统的效果。
8、送器超时工作后需求坚持稳定度
大局部变送器在经过超额工作后会产生“漂移”,因而很有必要在购置前,理解变送器的稳定性,这种预先的工作能减少未来运用中会呈现的种种费事。
9、变送器的封装
变送器的封装,常常容易疏忽是它的机架,但是这一点在以后运用中会逐步暴显露其缺陷。在选购变送器时一定要思索到未来变送器的工作环境,湿度如何,怎样装置变送器,会不会有激烈的撞击或振动等。
一、原理不同1、压力传感器电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。2、陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。3、扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。4、压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片,电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。5、通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。二、相关应用不同1、压力传感器主要应用于:增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调制冷设备等领域。2、压力变送器:(1)、智能化:由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。(2)、集成化:压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。(3)、小型化:市场对小型压力变送器的需求越来越大,这种小型变送器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。
压阻式变送器。压阻式变送器是将压力作用到膜片的前表面,在压力作用下膜片会出现一定的形变,感压膜片的背面印有厚膜电阻,进而形成一个惠斯通电桥,在压阻效应下,电桥会产生相应的电压信号,该信号与激励电压成正比例关系。压电式变送器。压电式变送器是利用正压电效应研制出来的,正高压电效应就是将一定的外力作用于电解质使其发生变形,电解质内部会出现极化现象,并且在其两个表面会产生正负不同的电荷,外力停止作用时,电解质又恢复到不带电的状态。应变式变送器。采用特殊的粘合剂将应变片粘合在一起进而产生力学应变,在机体受力发生变化时,电阻应变片也会随之出现一定的形变,进而影响到阻值的大小,电阻上的电压发生改变。电容式变送器。电容式变送器分电动和气动两类,前者的标准化输入信号为直流信号,后者输出信号为气体压力。压力变送器种类很多,不同类型应对的场合也是不同的,建议去看下恩德斯豪斯的压力变送器,他们有套选型系统很好用,能与用户需求完美匹配,支持组合筛选,例如方便比对。
压力变送器就是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。
它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4~20mADC等),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
压力变送器的主要作用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(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。
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压力变送器的型号众多,在使用的时候需要根据需要选择合适型号的压力变送器,压力变送器选型时需要参考的因素主要有:
先确定系统中测量压力的最大值,一般而言需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的压力变送器。
黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。
决定压力变送器精度的因素有非线性,迟滞性,非重复性,温度、零点偏置刻度,温度的影响等,精度越高,价格也就越高。
通常一个变送器会标定两个温确段,其中一个温度段是正常工作温度,另外一个是温度补偿范围,正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。
mV、V、mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号,是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备采用mA输出的变送器最为经济而有效的解决方法。如果需要将输出信号放大,最好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输或存在较强的电子干扰信号最好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中除了要注意到要选择mA或频率输出外还要考虑到特殊的保护或过滤器。
输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多变送器有内置的电压调节装置,因此其电源电压范围较大。有些变送器是定量配置,需要一个稳定的工作电压,因此,工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
确定所需的压力变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲这一点很重要,尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使改变所用的压力变送器也不会影响整个系统的效果。
大部分压力变送器在经过超额工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定性,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
压力变送器的封装,往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购变送器时一定要考虑到将来压力变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。
包括是否需要采用短距离连接?若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器?这些都要考虑清楚。
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