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电容式压力测量是什么?

点击次数:35  发布时间:2020-09-25

电容式压力测量的原理是把被测压力信号变化转换成电容量的变化,目前广泛采用的是以测压弹性膜片作为可变电容器的动极板,它与固定极板之间形成一可变电容器。被测压力作用于弹性膜片上,当被测压力的变化,弹性膜片产生位移,使电容器的可动极板与固定极板之间的距离改变,从而改变了电容器的电容值,通过测量电容的变化量可间接获得被测压力的大小。

 

电容式压力测量原理

1151系列电容式传感器是目前应用非常广泛的一种压力/差压测量传感器,其工作原理如图所示。下面将以1151系列电容式压力变送器为例,简要介绍电容式压力测量原理。

1151系列电容式传感器采用全密封电容感测元件室,直接感受压力。被测压力作用于两侧的隔离膜片上,并通过充满室的硅油把压力均匀地传给中心测量膜片,中心测量膜片是一个张紧的弹性元件,该膜片作为差动式电容的动极板,定极板是在绝缘体的球形凹表面上镀一层金属薄膜而成。当被测压差发生变化,中心测量膜片产生变形位移,位移量与差压成正比,此位移转变为电容极板上形成的差动电容,并由其两侧的电容固定极板检测出来。

 

转换原理

被测压力经室转换后的差动电容可以通过转换电路转换成二线制4~20mA DC输出信号。

被测压力和差动电容之间的转换关系为:

                  

 

其中,P—被测压力/差压;K1—常数;C1—高压侧极板和传感膜片之间的电容;C2—低压侧极板和传感膜片之间的电容。

转换电路输出的电流信号与两电容值的差和比成比例,即

 

1151型压力变送器输出的电流信号与被测压力/差压之间呈线性关系。

由于电容式压力测量的测量范围宽,准确度高,灵敏度也高,过载能力强,尤其适应测高静压下的微小差压变化。

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