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3051壓力變送器的測量原理（lǐ）
點擊次數（shù）：2696 發布時間：2021-05-15 08:04:23
3051壓力變送器的組成
3051壓力變送器主要由壓（yā）力傳感器、電（diàn）子電路和外殼組成。這些組件中的每一個都有特（tè）定的（de）功能。
壓力傳感器的功（gōng）能是將（jiāng）所測量的（de）壓力轉換為（wéi）可測量的電信號。
電子電（diàn）路的（de）功能是讀取傳感器信號，調節信號狀態（線性化（huà），溫度效應（yīng）補償，放大...），*後將其轉（zhuǎn）換為行業標準輸出信號，例如4-20毫安。
外殼的功能是將所（suǒ）有部件固定在一起（qǐ），包括用於連接信號電（diàn）纜的（de）組件，在危險區域中使用（yòng）時，提供必要的防水防塵保護以及防（fáng）爆（bào）保（bǎo）護。
壓力是如何測量的？
如果你仔細觀察下工業壓力傳感器（qì），你會發現幾（jǐ）乎每個傳感器都使用（yòng）隔膜來測量壓力。壓（yā）力的影響使膜片產生形變，並（bìng）且這種形變導致電阻、電（diàn）容、磁（cí）阻或產生的電壓發生變化。以下是各種（zhǒng）3051壓力變送（sòng）器工作原理的簡要說明（míng）：
1.電阻壓力測量
電阻壓力測（cè）量可（kě）細分（fèn）為電（diàn）位（wèi）計、應變片和壓阻壓（yā）力測（cè）量。這幾種的原理都是所測得的壓（yā）力會引起（qǐ）傳感器內的電阻變化。這可以通過旋轉電位計或（huò）擴展及收縮金屬或半導體應變儀（yí）應變片來完成（chéng）測量。電阻（zǔ）變化是所測（cè）壓力的量度。
2.壓電壓力測（cè）量
壓電壓力測（cè）量（liàng）使用單（dān）晶（jīng）石英晶體。當在一定方向上（shàng）對（duì）該晶體施加壓力時（shí），在（zài）晶體的相對表麵上會產生正電荷和負電荷。這種電荷會在晶體（tǐ）上產（chǎn）生與所（suǒ）測壓力成比例的電壓。該電壓可以被放大並轉換為變送器的電流輸出信號。
壓電壓力測量僅適用於測量動態至準靜態壓力（lì）。由於電荷泄漏會導致晶體（tǐ）電信號迅速衰減，因此無法真正測量靜壓。
3.電容式壓力測量
電（diàn）容性壓力測量（liàng）的原理基於金屬膜片和（hé）固體金屬板之間的（de）電容（róng）變化。當膜片在過程壓力的影響下彎曲時，兩個板（bǎn）之間的距離會減小，這會增加電容器的電容。二次電子設備（bèi）測量該電容並將其（qí）轉換為比例（lì）壓力信號。電容（róng）式壓力測（cè）量具有很高的靈敏度（dù），可以測量非常低的壓力。
4.諧振線壓力測量（liàng）
由磁場驅動的振蕩器電路會導（dǎo）致導線以其（qí）共振頻率振蕩。導線的一側牢固地固定到靜態部件，而另一側則連接到膜片。彈簧使電線預緊。由於過程壓力（lì）對隔膜的影響，金屬（shǔ）絲將（jiāng）在（zài）壓力升高時拉伸，而在壓力降低時收縮。共振頻率將相應地增加或減少（shǎo）。數（shù）字計數（shù）器測量諧振頻率（lǜ）的（de）變化，並將（jiāng）其（qí）信號傳遞給微芯片，該微芯片還處理線性化補償和溫度補償。
5.感應壓力測量（liàng）
感性壓力測量的原理基於由於（yú）牢（láo）固（gù）連接到壓力感測元件的（de）鐵磁芯的位移而（ér）引起的線圈阻抗（kàng）的變化。波登管可用作壓力（lì）感應元件。壓（yā）力（lì）對壓（yā）力感（gǎn）測元件的（de）影響導致鐵磁芯的位移。由此導致的線圈阻抗變化與測得的壓力成正比。
運用這種測量（liàng）原理的典（diǎn）型是LVDT（線性可變差動變壓器）傳（chuán）感器和可變磁阻傳感器。
6.光學壓力（lì）測量
光學傳感器使（shǐ）用玻璃纖維來傳輸光束。該光束的特征在於強（qiáng）度、頻（pín）率、相位和偏振等參數。當玻璃纖維（wéi）承受過程壓力時，這些參數中的一個或多個將發生變化。這些參數的變化是所測壓力的量度。
近期發展：自新千年開始以來，工（gōng）業應用中的3051壓力變送器有了許多新的發展。電子技術的進步（bù），尤其是其小型化，已經解決了許多問題（tí）。
新技術降低了（le）功耗，加快了響應速度並減小了尺（chǐ）寸和重量。乍一看，這似乎（hū）不太重要，但對於某些工業應用來說卻（què）非常（cháng）重（chóng）要。由於壓力傳感器和傳感器的功耗低，因此可以在較短（duǎn）間隔內執行壓力測量，這也將使得（dé）動（dòng）態壓力測（cè）量應用（yòng）獲得更快的響應時間。
較小的（de）尺寸和重量對於在狹窄空間中的應用很（hěn）重要，例如在汽車（chē）引擎蓋下用（yòng）於測量天然氣（qì）車輛中燃油箱的（de）容量（liàng）。
除了這（zhè）些（xiē）改進之外，在準確性、可重複性和可靠性方麵（miàn）也取得了進展。
而（ér）當今較常見的壓力測量原理包（bāo）括應變片原理、 壓阻原理、壓電原理和可變電容。
下一（yī）篇：投入（rù）式液位變送（sòng）器的工作原理