3051壓力變送器的測量原理

點擊次數：3681 發布時間：2021-05-15 08:04:23

3051壓力變送器的組成

3051壓力變送器主要由壓力傳感器、電子電路和外殼組成。這些組件中的每一個都有特定的功能。

壓力傳感器的功能是將所測量的壓力轉換為可測量的電信號。

電子電路的功能是讀取傳感器信號，調節信號狀態（線性化，溫度效應補償，放大...），*后將其轉換為行業標準輸出信號，例如4-20毫安。

外殼的功能是將所有部件固定在一起，包括用于連接信號電纜的組件，在危險區域中使用時，提供必要的防水防塵保護以及防爆保護。

壓力是如何測量的？

如果你仔細觀察下工業壓力傳感器，你會發現幾乎每個傳感器都使用隔膜來測量壓力。壓力的影響使膜片產生形變，并且這種形變導致電阻、電容、磁阻或產生的電壓發生變化。以下是各種3051壓力變送器工作原理的簡要說明：

1.電阻壓力測量

電阻壓力測量可細分為電位計、應變片和壓阻壓力測量。這幾種的原理都是所測得的壓力會引起傳感器內的電阻變化。這可以通過旋轉電位計或擴展及收縮金屬或半導體應變儀應變片來完成測量。電阻變化是所測壓力的量度。

2.壓電壓力測量

壓電壓力測量使用單晶石英晶體。當在一定方向上對該晶體施加壓力時，在晶體的相對表面上會產生正電荷和負電荷。這種電荷會在晶體上產生與所測壓力成比例的電壓。該電壓可以被放大并轉換為變送器的電流輸出信號。

壓電壓力測量僅適用于測量動態至準靜態壓力。由于電荷泄漏會導致晶體電信號迅速衰減，因此無法真正測量靜壓。

3.電容式壓力測量

電容性壓力測量的原理基于金屬膜片和固體金屬板之間的電容變化。當膜片在過程壓力的影響下彎曲時，兩個板之間的距離會減小，這會增加電容器的電容。二次電子設備測量該電容并將其轉換為比例壓力信號。電容式壓力測量具有很高的靈敏度，可以測量非常低的壓力。

4.諧振線壓力測量

由磁場驅動的振蕩器電路會導致導線以其共振頻率振蕩。導線的一側牢固地固定到靜態部件，而另一側則連接到膜片。彈簧使電線預緊。由于過程壓力對隔膜的影響，金屬絲將在壓力升高時拉伸，而在壓力降低時收縮。共振頻率將相應地增加或減少。數字計數器測量諧振頻率的變化，并將其信號傳遞給微芯片，該微芯片還處理線性化補償和溫度補償。