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电容式压力变送器与扩散硅压力变送器 区别 特点
 
发布时间:2017.10.23 新闻来源:MPM426W液位变送器MPM426W-西安西弘自动化设备有限公司 浏览次数:
 

电容式压力变送器与扩散硅压力变送器的区别有哪些

根本区别在于基础检出信号不同。以及相应的电路和构造不同。
电容式变送器的基础信号是电容量;
扩散硅变送器的基础信号是电阻值。
电容式在压力作用下敏感元件的膜片发生位移,导致膜片与相邻电极构成的电容量发生变化而检出压力;
扩散硅在压力作用下敏感元件的膜片发生位移,产生的力作用在扩散硅材料商,使扩散硅的阻值变化而检出压力。
电容式利用的是物理性质,所以主要受制造水平的限制;
扩散硅利用的是材料的物理性质,所以受材料影响较大。
扩散硅在体积、价格上有优势;但受扩散硅材料的稳定性影响,寿命的精度较差。

 扩散硅 压力变送器采用采用先进的压力传感器制造技术,融合特殊的补偿放大电路,组成性能优越的压力变送器。整个产品经过了元器件、半成品及成品的严格测试及老化筛选,性能稳定可靠。它具有全温区范围补偿及线性补偿,保证产品精度高、温度影响小、长期稳定性好、耐恶劣环境影响等特点,适用通用型气体、液体的压力测量及控制。产品具有一体化结构,防护性能优越,优良的可靠性、小巧美观的外型、多种接口形式和电气连接,方便安装使用,可满足各种应用需求,现已广泛引用于石油、化工、冶金、电力、水文、工业控制等领域。

电容式压力变送器: 过程压力通过两侧或一侧隔离膜片,灌充液作用在δ元件(即敏感元件)内张紧的测量膜片上,测量膜片与两侧绝缘体上的电容极板各组成一个电容器,在无压力通入或两侧压力均等时测量膜片处于中间位置,两个电容器的电容量相等.当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,这种位移转变为电容极板上形成的差动电容.由电子线路把差动电容转换成4-20mADC的二线制电流信号,压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。

 

电容式和扩散硅式压力变送器的特点
电容式压力变送器:

①电容式变送器采用微位移式的工作原理,并采用差动电容作为检测元件,因此整个变送器无机械传动和机械调整部分,其唯一可微动的部分是一个有预张力的中心感压膜片,因此其结构非常简单。同时测压部分应用了液压传递原理,因此测压部件主要结构只有感压片和弧形容室,并全部采用熔焊的固体化结构,从而使变送器具有高精确度、高稳定性、高可靠性和高抗振性。

②电容式变送器的调零和调量程等全部采用多圈电位器来进行调整,并能在不打开壳盖情况下在外部对全测量范围作连续均匀的调节,其量程的可调范围为1:6以上。而量程始点的迁移,在整个测量范围
内无论正迁或负迁移,只要拨动一下开关就能实现,因此使用和维护都非常方便。

③具有阻尼调节装置,因此可用于脉动压力的测量。

④采用球形曲面的过载保护结构,这不但使结构大为简化'而且与一般的“波纹靠背”的过载保护相比,其可靠性更胜一筹。

⑤电容式变送器有一般型、隔爆型和安全火花型。

扩散硅式压力变送器:这种变送器采用半导体硅作感压元件。硅半导体材料具有压阻效应,在压力作用下,硅晶格间隙发生变化,导致载流子迁移率的改变,从而引起电导率变化。对于半导体电阻
体,当机械变形时,电阻率的相对变化率远大于外形尺寸L、A的相对变化率,其电阻变化率主要是压阻效应造成,当半导体压阻片与弹性元件处于一体,受压而发生同一应变时,应变量e与被测压力p成正比,说明半导体压阻片的电阻变化率与被测压力成正比,由此可测出压力的变化。当被测压力(差压)在全量程范围内波动时(相应压敏电阻变化量为AR),变送器输出统一信号为4~20mA。变送器中,采用IC(集成电路)技术直接在硅膜上扩散形成应变测量桥路元件,因此体积可做得很小。变送器具有精确度高、直接输出直流信号、线性度好、适用温度范围广、重量轻、体积小、结构简单等特点,可用于静压、动态压力测量。

电容式压力变送器通过检测中心测量膜片与两侧测量室壁之间的电容变化来判别膜片受压位移状况。
扩散硅压力变送器有两类,其中一类是将扩散硅电桥植入到检测中心测量膜片上来判别膜片受压位移状况。
以上两种由于是直接测量中心测量膜片(被测压力直接作用处)的位移。且测量膜片可以加上巨大的预应张力,使得金属膜片位移所导致的应力影响极小。所以精度较高。
另一种扩散硅压力变送器是将测量膜片感受的力传导到一个扩散硅传感器,通过扩散硅传感器的输出来得出被测压力。由于压力不是作用在传感器上而是加了一次传递,所以相对精度低一些,且扩散硅元件品质不一(多数变送器厂家不是自己生产扩散硅元件)导致质量差别很大。现在电容式压力变送器与扩散硅压力变送器在基本线性精度上面已经基本可以达到同一个级别了,电容式最高精度可以达到0.075%级,而硅压力变送器可以达到0.05%级。
但是由于电容式变送器静压影响量很大,所以一般不适合用于静压大的场合。而硅变送器却没有这方面的问题。
但是在核电厂环境中,由于硅变送器的敏感元件的特殊性,其会发生损坏,所以一般核电厂多用电容式压力变送器。

 
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