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智能压力变送器的工作原理及结构组成

1、检测、变换部分其中敏感元件的作用是将被测工艺参数转换成电信号,目前主要采用扩散硅式和静电电容式压力传感器。
静电电容型压力传感器其结构见图2.被测压力Pl、P2分别加于左右两个隔离膜片上,通过硅油将压力传送到测量膜片.该测量膜片由金属薄片制成,作为差动可变电容的活动电极,在两边压力差的作用下可左右位移一定量距离。在测量膜片左右有两个金属固定电极。当测量膜片向一边鼓起时,它与两个固定电极间的电容量一个增大一个减小,通过引出线测量这两个电容的变化便可知道差压的数值。
扩散硅式压力传感器见图3,测量敏感元件为周边固支的硅杯,在此杯状单晶硅膜片的表面上沿一定的晶轴方向扩散着一些长条形电阻,这些电阻常连接成惠斯顿电桥形式,当硅膜片的上下两侧出现压差时膜片内部产生应力,在压力P1、P2作用下电桥出现不平衡,输出一个正比子压力变化的电压信号。调节单元的功能是把传感器输出的微弱模拟信号调节成计算机要求的信号电平,并且经A/D转换器件转换成数字量输入微处理机中.
2、微处理器部分从总体而言,微处理器的作用是对变送器的各功能模块进行管理.借助于微处理器(计算机)的判断、记忆、运算功能,可以实现许多处理功能;检测部分线性化,量程重调与转换,零点调整,阻尼时间设定,自诊断和通讯等.微处理器还控制D/A模块、显示驱动模块并驱动数字通讯器等.而只读存储器用于存放组态数据、测头线性化数据和量程常数。
3 、输出部分   

由于目前国内外均规定了过程控制系统的标准模拟信号电流为直流(DC)4~20mA,电压信号为1~5v,故CPU处理输出的数字量测量信号需经D/A转换成DC4~20mA模拟量输出,随着技术的不断发展,过程控制系统实现数字化已是必然趋势。现正处于模拟、数字信号并存的时期.故现有的智能压力变送器除输出模拟量外还必须有数字量输出的功能.此外,在通讯中也涉及数字量问题,这一切都有赖于数字通讯器(调制解调器)来进行。
4、 远传通讯器部分远传通讯器供使用者与压力变迭器之间通讯之用. 其主要功能为:校正变送器的零位和测量量程;遥控调整设定值;显示变送器参数
根据智能压力变送器的各主要组成部分及其功能,由此可得出其基本工作原理:
生产过程的压力信号作用于变送器测量室测量膜片,膜片产生位移并通过转换机构和相应电路转换成电模拟信号,再经A/D转换为数字信昏羞入CPU进行处理.处理后的数字信号分两路:一路通过D/A转换为DC4~20mA输出;另—路经数字通讯器送出数字信号。在需要进行远传遥控时,只要将远传通讯器连接在智能压力变送器输出DC4~20mA回路的任意端点上,即能进行询问、诊断和设定调整。



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