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變送器主要有檢測部分和信號轉換及放大處理部分組成。檢測部分由檢測膜片和兩側固定弧形板組成,檢測膜片在壓差的作用下可軸向移動,形成可移動電容極板,并和固定弧形板組成兩個可變電容器C1和C2,檢測前,高、低壓室壓力平衡,P1=P2;按結構要求,組成兩可變電容的固定弧形極板和檢測膜片對稱,極間距相等,C1=C2。當被測壓力P1和P2分別由導入管進入高、低壓室時,由于P1>P2隔離膜片中心將發(fā)生位移,壓迫電解質使高壓側容積變小。
當電解質為不可壓縮體時,其容積變化量將引起檢測膜片中心向低壓側位移,此位移量和隔離膜片中心位移量相等。根據電工學,當組成電容的兩極板極間距發(fā)生變化時,其電容量也將發(fā)生變化,即從C1=C2變?yōu)镃1≠C2。由電氣原理圖可知,未發(fā)生位移時,I1=I2=0;ι1+ι2=ιc;發(fā)生位移后,由于相對極間距發(fā)生變化,各極板上的積聚電荷量也發(fā)生變化,形成電荷位移,此時反映出I1≠I2,兩者之間將產生電流差,若檢測出其值大小以及和壓差的關系,即可求取流量。
電容式差壓變送器是20世紀80年代研制開發(fā)的新型差壓變送器,它利用單晶硅諧振傳感器,采用微電子表面加工技術,除了保證±0.2%的測量精度外,還可實現抵制靜壓、溫飄對其影響。由于配備了低噪聲調制解調器和開放式通訊協議,目前的電容式差壓變送器可實現數字無損耗信號傳輸。
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