壓力變送器可根據(jù)不同壓力敏感膜分為電容式硅、擴散硅、單晶硅和陶瓷型。本文主要討論了電容硅和擴散硅類型。
1. 電容式壓力變送器
原理:電容壓力變送器具有可變電容式傳感元件。傳感器是完全封閉的組件。工藝壓力和差壓通過隔離隔膜傳輸?shù)絺鞲心て?,并加注硅油,導致位移。電子元件將傳感膜片和兩個電容器板之間的電容差轉換為 4-20mA 的電流信號。
簡而言之,壓力會改變電容。
其優(yōu)點是:能達到極低的壓力;過載電阻;高精度。缺點是:高壓測量缺乏優(yōu)勢;傳感器包裝過程要求很高。
以富布賴特巴克斯特壓力變送器為例,電容型 (FB3351) 如下圖所示:
2. 擴散硅壓力變送器
擴散硅壓力變送器的原理:測量介質的壓力直接作用于傳感器的擴散硅膜片,從而導致小排量與介質壓力成正比。在正常情況下,隔膜的最大位移不大于 0.025mm。電子電路檢測位移并將其轉換為 4-20mA 信號。
簡而言之,壓力會導致阻力的變化。
在過壓的情況下,隔膜直接連接到固體擴散硅。由于隔膜和基板之間的間隙只有 0.1mm,因此過壓期間隔膜的最大位移只有 0.1mm。因此,該結構可確保隔膜不會過度變形。該傳感器穩(wěn)定性好,精度高。
該傳感器的優(yōu)點是:穩(wěn)定性高,優(yōu)于0.1%的FS/年;通過消除測量元件中的液體,傳感器可以獲得高精度。而且它很便宜。缺點是:溫度低于0°C或85°C以上難以正常使用;它承受不了動態(tài)壓力;隔膜容易損壞;不適合壓力超過 20MPa。