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向日葵视频下载app视频污版基於雙傳感器的高靜壓差壓壓差變送器的設計

發布時間:2018-4-27      發布人:向日葵app视频傳感      點擊:

現有技術差壓測量中,一般采用普通的壓差變送器,一般都是采用單惠斯登電橋進行測量,其兩邊電橋分開,分別設置在兩個芯體上,兩個芯體之間通過充灌矽油或其他方式進行壓力連接,都是對兩個壓力(一般其中一個為固定值壓力)的差進行測量,兩路壓力隻能大體相等,用來測量二者之間的小壓差,而二者之間的差過大會引起大過載而造成破損,兩路壓力隻能同時變化以保持其差值變化不大。

而在有些場合的運用中,經常需要一種能分別測量兩個大量程壓力,又能精確測量二者之間的微弱差或大值差的變送器,來滿足使用要求。而現有的常規壓差變送器已經不能滿足特殊要求了。針對上述現有技術存在的缺陷,本設計需要解決的技術問題是能夠有一種變送器,可以同時檢測兩路壓力值和它們之差值,並且結構小型簡單,便於實現和推廣應用。所謂差壓變送器就是測量兩個壓力之差的壓力變送器,其輸出為標準信號。差壓變送器與一般的壓力變送器不同之處在於它有2個壓力接口,分為正壓端和負壓端,一般情況下,差壓變送器正壓端的壓力應大於負壓段壓力才能測量。這裏,首先介紹下差壓變送器的靜壓這個概念,差壓變送器的最大靜壓是指傳感器兩側能夠承受的最大壓力,也就是被測量係統的最大壓力,一般說來,最大靜壓大於能夠承受的最大單邊壓力。

典型的差壓變送器

一、高靜壓差壓變送器的基本技術指標

測量範圍: 0…7kPa~40MPa;

最大靜壓:≤60MPa;

精確度:±0.25%FS(典型),±0.75%FS(最大);

長期穩定性:±0.2%FS/年(典型)  ±0.3%FS/年(最大);

靜壓影響:0.05±%FS,每100kPa

供電電源:12~36VDC;

輸出信號:4~20mADC;

二、高靜壓差壓變送器的總體設計思路

本設計的工作原理是,所述壓力傳感器是通過離子濺射與離子刻蝕的方式在一金屬彈性體上設置應變電阻,來實現壓力的測試。分別安裝在安裝基座上的壓力傳感器分別獨立測量兩路大量程壓力,再分別通過信號調理電路處理成標準的電壓信號,並經過信號調理電路的溫度補償,信號運算電路再對兩個標準電壓信號進行運算,以達到對兩路壓力之差的精確測量。

兩路壓力傳感器芯體采用了先進的鍍膜技術,將電阻條沉積到不鏽鋼彈性元件上,組成惠斯登電橋。當彈性元件受力發生變形時,電阻條同時發生形變,導致其電阻也發生變化。信號調理電路一方麵對電橋供電,使彈性元件受力時產生電信號的變化,另一方麵對這變化的微弱電信號經過濾波、放大、線性調理和溫度補償,並輸出二者與壓力大小成正比的標準信號,再通過運算電路對兩個標準信號進行轉極性和減除運算等一係列處理,從而輸出與兩個壓力之差成正比的標準信號。

采用雙傳感器結構,通過電路調理輸出為標準信號。傳感器芯體的輸入電阻:5K,輸出電阻:5K,橋臂電阻:3.5K±0.05K;電路給傳感器供電的最大電流不能超過1.2mA。調理電路的方案選擇。采用MCU+PWM方式,該方案的優點是成本低,缺點元件多,PCB尺寸大,產品體積無法小型化;采用采用MCU加專用4-20mA集成電路的優點是精度高,器件少,無需電源設計,缺點是焊接困難,成本高。專用集成電路可以輸出各種電壓值供MCU,以往設計采用3.3V,為降低MCU的功耗,采用3V更為合適,這樣可以節省出更多電流來激勵傳感器,提高傳感器的輸出信號幅度,從而提供采集精度。

三、高靜壓差壓變送器的詳細設計

為解決上述技術問題,本技術方案是:一種變送器,包括兩個壓力傳感器、兩個壓力接口、安裝基座、信號調理電路和電纜輸出端,在安裝基座上設有用來安裝壓力傳感器的密封安裝槽,所述壓力傳感器的信號輸出端通過引線接入信號調理電路的信號輸入端,信號調理電路的輸出端接入電纜輸出端。

作為優選方案,所述壓差變送器采用的是兩個獨立的擴散矽壓力傳感器或者濺射薄膜壓力傳感器,能分別精確測量兩個大量程壓力,同時又能通過信號調理電路對兩個信號進行運算調理,真實可靠地測量兩個壓力的差值大小。

作為優選方案,所述兩個壓力接口為並列設置的兩個垂直壓力通道。為了進一步節省了空間,可將上述兩個垂直壓力通道的其中之一改成橫向壓力通路,即所述兩個壓力接口為一個橫向壓力通路和一個垂直壓力通道。

采用上述技術方案製作的變送器結構創新,整體體積小,實現了對兩路大量程壓力和二者壓差的安全準確測量,且具有溫度測量和對壓力傳感器的溫度補償功能。所述變送器的測量量程在0~60MPa間任選,產品精度一般為0.2%。本文源自向日葵app最新下载网址傳感,版權所有,轉載請注明出處,完整的詳細方案敬請聯係向日葵app在线观看污。