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                差壓變送器工作的原理是什麽?

                文章出處:彩神APP儀表 發表時間:2019-01-24 12:48

                 

                差壓變送器 工作原理

                差壓變送器中的是工業實踐中最為常用的一種重量變送器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水ξ電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管〗道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用差壓變送器原理及其應用。

                應變片差壓變送器原理以及應用

                力學變送器的種類繁多,如電阻應變片差壓變送器、半導體應變片差壓變送器、壓阻式差壓變■送器、電感式差壓變送器、電容式差壓變送器、諧振式差壓變ㄨ送器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式差壓變送器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主♂要介紹這類傳感器。

                在了解壓阻式力傳感器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變變送器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的╲是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔〒狀應變片兩種。通常是將應變片通過々特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上♀的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這□種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表↘放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。

                金屬電∮阻應變片的內部結構

                如圖1所示,是電阻應變片的結構示意圖,它由基體材料、金屬應變絲或應№變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻值可以由設計者設計,但電阻的取值範圍應註意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變化太大,輸出零點漂移明顯,調⌒ 零電路過於復雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁幹擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

                電∮阻應變片的工作原理

                金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化≡的現象,俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示:

                R=ρ*L/S

                式中:ρ——金屬導體的電阻率(Ω·cm2/m)

                S——導體的◥截面積(cm2)

                L——導體的長度(m)

                我們以金屬絲應變電阻為例,當金屬▂絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應變金屬絲的應變情

                陶瓷差壓變送器 原理及應用

                抗腐蝕的陶瓷差壓變送器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋(閉橋),由於壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比▃的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定,傳感器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性,變送器自帶溫度補償0~70℃,並可以和№絕大多數介質直接接觸。

                陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度範圍高達-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩定性。電氣絕緣程度>2kV,輸出信號強,長期穩定性好。高特性,低價格的陶瓷變送器將是差壓變送器的發展方向,在歐美國家有全面替代其它類型傳感∩器的趨勢,在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散矽差壓變送器。

                擴散矽差壓變送器原理及應用

                工作原理

                被測介質的壓力直接作用於☆變送器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發生變化,和用電子線路檢測這一變化,並轉換輸出一個對應於這一壓力的標準測量信號。

                 

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