压力变送器可根据不同压力敏感膜分为电容式硅、扩散硅、单晶硅和陶瓷型。本文主要讨论了电容硅和扩散硅类型。
1. 电容式压力变送器
原理:电容压力变送器具有可变电容式传感元件。传感器是完全封闭的组件。工艺压力和差压通过隔离隔膜传输到传感膜片,并加注硅油,导致位移。电子元件将传感膜片和两个电容器板之间的电容差转换为 4-20mA 的电流信号。
简而言之,压力会改变电容。
其优点是:能达到极低的压力;过载电阻;高精度。缺点是:高压测量缺乏优势;传感器包装过程要求很高。
以富布赖特巴克斯特压力变送器为例,电容型 (FB3351) 如下图所示:
2. 扩散硅压力变送器
扩散硅压力变送器的原理:测量介质的压力直接作用于传感器的扩散硅膜片,从而导致小排量与介质压力成正比。在正常情况下,隔膜的最大位移不大于 0.025mm。电子电路检测位移并将其转换为 4-20mA 信号。
简而言之,压力会导致阻力的变化。
在过压的情况下,隔膜直接连接到固体扩散硅。由于隔膜和基板之间的间隙只有 0.1mm,因此过压期间隔膜的最大位移只有 0.1mm。因此,该结构可确保隔膜不会过度变形。该传感器稳定性好,精度高。
该传感器的优点是:稳定性高,优于0.1%的FS/年;通过消除测量元件中的液体,传感器可以获得高精度。而且它很便宜。缺点是:温度低于0°C或85°C以上难以正常使用;它承受不了动态压力;隔膜容易损坏;不适合压力超过 20MPa。