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Ims 36026 0291-14  压力变送器  Ims 36026 0291-14  压力变送器

差压变送器主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。

       它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号，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。

压电效应是传感器的主要工作原理。

流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形(位移很小，仅μm级)，以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。

由于硅材料的弹性，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。

工作时，压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。

放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号，再经过非线性校正，后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。

安装在泵的吸油口－用于保护泵，可选择粗滤器，但要求有较大的通流能力，防止产生气穴现象。

安装在泵的出口－须选择精滤器，以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作压力和压力冲击。

安装在系统的回油路上－滤去系统生成的污物，可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞，一般要并联安全阀或安装发讯装置。

 微处理器是智能式变送器的核心。

它不但可以对测量数据进行计算、存储和数据处理，还可以通过反馈回路对传感器进行调节，以使采集数据达到佳。

由于微处理器具有各种软件和硬件功能，因而它可以完成传统变送器难以完成的任务。

所以智能式变送器降低了传感器的制造难度，并在很大程度上提高了传感器的性能。 

 ●具有自动补偿能力，可通过软件对传感器的非线性、温漂、时漂等进行自动补偿。

 ●可自诊断，通电后可对传感器进行自检，以检查传感器各部分是否正常，并作出判断。

 ●数据处理方便准确，可根据内部程序自动处理数据，如进行统计处理、去除异常数值等。

 ●具有双向通信功能。微处理器不但可以接收和处理传感器数据，还可将信息反馈至传感器，从而对测量过程进行调节和控制。 

●可进行信息存储和记忆，能存储传感器的特征数据、组态信息和补偿特性等。

 ●具有数字量接口输出功能，可将输出的数字信号方便地和计算机或现场总线等连接。

1、应变片压力变送器原理与应用
　　力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。

但应用广泛的是压阻式压力变送器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。

下面我们主要介绍这类传感器。
　　在了解压阻式压力变送器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用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粘和剂紧密的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。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构
　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。金属导体的电阻值可用下式表示：
式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）  

　　如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁*力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
电阻应变片的工作原理
　
S——导体的截面积（cm2）
L——导体的长度（m）
我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情

2、陶瓷压力变送器原理及应用

陶瓷是一种*的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，*稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是

　　抗腐蚀的压力变送器没有液体的传递，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(闭桥)，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 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。