电容式变送器标准

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1151 电容式模拟压力变送器技术培训教材

1151 电容式模拟压力变送器技术培训教材1.仪表基本工作原理:仪表采用微位移电容传感器,被测压力作用于膜头的隔离膜片,通过灌充硅油,传导到电容室(δ室)的中心感压膜片,使之产生微位移从而改变了电容室的差分电容,经过特殊设计的电子电路,将此差分电容的相对值转换为电流信号加以放大输出.因此整个变送器除中心感应膜片的微小位移外,(仅0.1MM),无机械传动及调整装置. 顾精度高,稳定性好,抗静压和振动.由于上述特点,罗斯蒙特核级压力变送器1152,1153及1154的基本原理均采用电容式传感器及配套的模拟电子电路.1-1:核心部件的结构特点:参考上图,1151核心部件/俗称:模头的主要分为5部分:中心感压膜片6.是在施加予张力条件下焊接的.这样一来,既可使膜片的位移与输入差压成线性关系,又可以大大减小正负压室法兰的张力和力矩影响而产生的误差.中心膜片两侧为弧型电极(Alphaline®),可以有效地克服静压的影响及单向过压保护的问题.除中心感压膜片6.外, (正,负压侧弧型电极 8,10差动电容的固定电极), 正,负压侧隔离膜片16,5,玻璃绝缘体1 和敏感部件基座18构成室.室中充满灌充液, ( 硅油或氟油),用以传递压力.为保证充液不会汽化,变送器的工作温度压力点必需落在其灌充液/油的汽化曲线的上方!(Y 轴为绝压)1151------充硅油时,MAX:104C!@1 Atm.这与1152型核变是一样的.中心感压膜片6 与正,负压侧弧型电极 8,10差动电容的固定电极构成两个差分电容, C-1,C-2;当输入压力为零时,该电容约为150pf.1-2:由上述特点得到的测量原理:电容式压力传感器的理论分析证明其传输特性为:1.差动电容的相对变化值△Cid/△ Cis与被测差压成线性关系.2.差动电容的相对变化值△Cid/△ Cis与灌充液的介电常数无关.这样一来,传感器的温度系数大为改观.* Cid=两电容之差;* Cis=两电容之和;1-3:转换放大部分的电子电路:电路主要包括电容- 电流转换电路和放大及输出限幅电路两部分.前者由振荡器,解调器,振荡控制放大电路和线性调整电路4部分组成;后者由电流放大,量程调整,零点调整迁移电路,输出限幅电路及阻尼调整电路等构成.各电路的相互联系请参考下图.注意,电路的关键功能是输出一个与模头电容成正比的信号电流给后面的放大电路.A: 电容/电流转换及线性调整电路:差动电容传感器的δ室由振荡器供电.因此,两个电容的电容量变化导致振荡器的等效谐振电容变化,从而影响振荡频率,经解调器相敏整流后, 被转化为电流的变化,它输出两组信号:如忽略分布电容的影响, 其差模信号Id的大小与差动电容的变化之差成正比;另一组为共模信号Ic它与两电容之和Cis成正比;即:式中: 峰值电压25-32V, 频率:32Khz. 可见,共模与差模电流的平均值不仅与差分电容有关,还与振荡器输出电压峰值及频率成正比.我们的问题就是要排除上述除差分电容以外的影响,让输出电流的平均值仅与电容的变化率成线性关系.参照下图,并进行节点分析可得到上式.电容 > 电流转换电路电容>电流转电路的工作原理:由电路图可知:式中Ic , Id 分别为流过电容C1,C2的交流平均电流之和与之差,与传感器的模片电容之和与之差成正比. fVpp Ci Ci i i Ic fVpp Ci Ci i i Id *)12(21*)12(12+=+=-=-=Vpp Ci Ci i i Ic fVpp Ci Ci i i Id *)12(21*)12(12+=+=-=-=两式相除得:该式表明,只要维持Ic 的恒定,即可使差动信号与差动电容的相对值成线性关系. 如何实现这一目的呢?这就是控制振荡器的任务!共模信号Ic 作为振荡控制放大电路的输入, 通过IC1的深度闭环负反馈作用来控制振荡器的供电电压(25-30V/32KHZ),即IC1的输出,也即振荡器的振幅,反过来实现Ic 的恒定. 从而保证了Id 与差压ΔP 之间的单一因果关系.Id 与调零信号及反馈信号(量程信号)迭加后经电流放大电路放大成4-20mA 的输出电流Io.由于深度的负反馈, Io 与Id 保持高度的线性.线性补偿电路:由于传感器的δ 室的电容电极存在分布电容,该电容使得δ 室的总电容值(见下式分母)随差压的增加而增大的非线性因素无法忽略,从而使传感器的差模信号 Id 与ΔP 之间不存在线性关系.为克服分布点容所造成的非线性误差,在变送器线路中设计了线性补偿电路.该电路使Ic 随ΔP 的增加而适当减少来补偿总电容值的变化,从而使Id 输出保持线性.线性调整是通过电位器R24实现的.补偿的结果可使非线性误差小于+/-1%..B:放大及输出限幅电路:放大及输出限幅电路的作用是把电容电流转换成符合仪表控制要求的标准信号, 如4-20MA.如同振荡控制电路,输出放大同样采用深度负反馈,通过电位器调整反馈量从而改变放大器的增益进行量程调整.要注意的是,该调整会影响零点!零点是通过对IC3的偏置电压进行调整实现的,同时,对偏置电压分挡调节实现零点的迁移.同样情况,零点的变动会影响满度值(但不是跨度),因此上述调整要反复进行!这与智能变送器不同!为了限制输出电流的最大值,电路利用晶体管饱和结电压,构成30MA 限流电路. 上述电路将变送器的电路控制在2.7MA 至30MA 之间.C:阻尼电路:为使变送器具有抑制输入差压瞬间变动对输出电流的干扰,电路中设有阻容式时间常数电路,用来调整阻尼系数(0.2S-1.67S)1212Ci Ci Ci Ci IcId +-=1212Ci Ci Ci Ci Ic Id +-=D:零点及量程的温度补偿:根据变送器模头的正,负温度系数,电子电路内设置了负温度系数的热敏电阻来补偿零点及量程的误差.零点的温度补偿电阻在仪表出厂时经过计算机测试系统的精确选定,以保证补偿的最佳结果.<1151 电容式压力变送器电原理图>E:仪表的输入电路:D14的作用是为保证指示表头未接入时的输出电流通路,D13除起稳压作用外,还起电源反向保护作用.由于变送器电子电路内部为电容藕合接地,因此,如使用兆欧表检查对地绝缘电阻时, 其输出电压不宜超过100V!2.仪表的选型安装:2-1: 1151的工作类型及相应量程:1151变送器按用途不同分为差压,表压,绝压等类型.除此以外,共有8种量程可选. 表压范围从7.5Kpag到41369Kpag ,差压范围从7.5Kpa到6895 Kpa, 绝压范围从37Kpa到6895 Kpa. 此技术指标1152型核表与其一样.2-2: 静压的限制:静压范围对电力应用十分重要,因此有必要关注.例如:DP 型变送器量程4,5,零点误差为2000Psi 下+/-0.25%URL!量程误差可修正至:+/-0.25%输入读数./1000Psi.对于1151DP系列产品,任意一侧压力加至0-13.79Mpa时,不会引起损坏!同样,在上述静压范围内所有性能指标保持不变.对于1151HP系列产品, 任意一侧压力加至0psia-4500psig(0-31Mpa)时,不会引起损坏! 同样,在上述静压范围内所有性能指标保持不变对于1151AP系列产品,为13.79Mpa.对于1151GP系列产品,其安全使用范围示量程的不同而不同,范围应在13.79Mpa-51.71Mpa.2-3: 量程可调范围:当使用差压变送器测量流量时, 量程可调范围变得十分重要.量程可调范围的定义是: URV/MINIMUN SPAN!例如: 1151S: 50:1; 1152D/A 6:12-4: 安装不当对仪表的最终性能影响很大.常见的安装问题大致有:1.泄漏2.摩擦损失3.气体引压管中有液体或液体引压管中有气体.(压头误差)4.测差压时,引压管温度不等引起密度变化(压头误差)5.变送器安装不当.针对气体,液体,蒸汽应用的不同安装.2-5:仪表的投运1.把排气,排液工作.2.测量液体,蒸气时应先行充液.3.差压变送器投运时,应避免单向受压.即:开平衡阀>高压侧>低压侧>关平衡阀4.清零.5.调阻尼.6.手操器的应用.使用手操器可以大大方便用户对智能仪表的现场组态,调校及故障诊断.对使用HART通讯协议的仪表,其最小负载电阻为250欧姆!现有的最新手操器型号为375型.你必须了解每一个仪表的DDS菜单以便熟练操作.通过操作培训,你可以掌握必要的步骤. 常用的功能菜单包括:1.BASIC SETUP(基本设置)在此菜单下,你可以完成:A.修改工程变量的单位及输出量程;B.工艺位号;C.输出变量的开方;D.输出变量的阻尼时间常数.2. DIAGNOTICS AND SERVICE(诊断及服务) 在此菜单下,你可以完成:A.廻路测试;B.传感器的校验,主要为传感器清零;(ZERO TRIM)2.PROCESS VARIABLES(过程变量)在此菜单下,你可以观察:压力变量;4-20MA输出等主要参数. 275型手操器的外形与键盘分布.<1151S 的菜单树><375手操器的键盘>3.模拟输出仪表的调校:智能式压力变送器因采用高性能的微处理器,因此,其线性化和各种补偿均自动进行. 但是,通常的模拟输出仪表(大多数核级变送器属于此类)的补偿只能通过分立电子电路经人工完成.1151变送器的现场调校包括:*安装零点的调整.* 阻尼的调整. ( 0.2-1.67S)* 迁移量的调整.* 线性度矫正.* 静压的补偿调校.*此5项功能1152与其一样!3-1.现场调零E.安装变送器,释放或平衡仪表压力,并送电.F.等待仪表稳定.G.松开仪表的名牌,使用改锥调正零点螺母,使仪表输出4MA.此调正不会影响20MA的状态.任何由于安装引起的零点,可以用此法消除.3-2.迁移:A.迁移量: 指零点的位置与仪表的当前量程跨度的百分比%.B.迁移范围:迁移后的零点及量程不应超过仪表的最大允许量程.C.大范围内的迁移须调整电子板上的跳线. (请参考跳线图)D.先进行零点基础上的量程校准,再进行迁移.E.负迁移为600%,正迁移为500%,迁移不影响SPAN.<正负迁移图> ZERO ELEVATION : 负迁移.ZERO SUPPRESSION: 正迁移.<迁移跳线>3-3.线性化调整.A.通常无须进行.B.如需调整,则:1.加50%量程压力,2.记录该点的输出误差值. (mA)3.将此值乘以6后再乘以仪表的当前的量程比.4.如果上述值为负,则将其加在20mA上,反之减去.5.使用该输出值重校量程(即加满量程输入压力时调整阻尼电位器).下图为线性及阻尼调整电位器.3-4.阻尼调整.可通过下图组尼调整螺钉进行.出厂时为0.2S,最大可调整为16.67S.3-5.静压的补偿:A.静压影响定义为:每1000Psig 静压对仪表标定量程的偏移误差.仅对差压变送器有意义!B.有3 种办法计算补偿量:1.计算输入的压力,调校20MA.例如:RANGE-4,0-150H2O,静压1500PSI,查表得知补偿系数为:-0.0087,则有150+[(-0.0087X150)*1500/1000]=148.04H2O;施加上述压力作为量程值重新校准20MA.2.查表,找到给定压力下的输出值,加常压下的输入压力,调整量程电位器,校到此值.3.查表求得RANGE3-8的静压补偿系数.再计算相应输出.例如:RANGE-5 的系数为0.131,则,0.131*1500Psi/1000Psi=0.197ma.则CAL.POINT=20MA+0.197=20.197MA.将仪表输出标定到此值即可!<模头电路板>4: 故障的判断及排除:4-1. 当变送器出现故障时, 应首先排除外部电路及应用安装方面的因素.4-2. 当确认仪表需要分解检查时, 参照下图进行分解.4-3. 如凭目视未发现有元器件损坏,则进行模头电容的接地和绝缘测试.4-4. 参照模头电路板图, 使用100V以下的兆欧表测试接插件1-4脚对模头外壳的电阻,应大于10兆欧.4-5. 测试接插件第8脚对模头外壳的电阻,应为0 欧姆.4-6. 如上述测试正常,仍无法确定故障,应进行电子板更换测试,必要时,更换模头组件.<1151 变送器分解图>< 完 >。

电容式压力变送器的相关技术参数

电容式压力变送器的相关技术参数电容式压力变送器是一种常见的压力测量仪器，它通过测量法兰之间的压缩程度来计算被测介质压力的变化，并将这些变化转换为电信号输出。

在工业、冶金、化工、电力等各个领域得到广泛应用。

测量范围电容式压力变送器的测量范围是指变送器能够测量的压力范围，通常以最小测量值和最大测量值表示。

最小测量值是指在整个测量范围内最小的值，该值通常由压力测量元件的灵敏度决定。

最大测量值是指变送器能够测量的最大压力值，该值通常由变送器外壳的承压能力决定。

精度精度是指变送器输出信号与所测量的压力值之间差异的度量，它通常使用百分比来表示。

例如，精度为±0.5%的压力变送器指的是输出信号与实际压力值相差不超过0.5%。

稳定性稳定性是指变送器输出信号在时间内的稳定程度。

良好的稳定性能确保变送器在长期使用中，输出信号的波动不会超过一定范围。

稳定性通常用百分比来表示，例如，1年内稳定性为±0.2%的电容式压力变送器，指的是在1年的时间内，其输出信号波动不会超过0.2%。

温度影响温度是影响电容式压力变送器性能的一个重要因素。

变送器的温度影响通常分为零点漂移和灵敏度漂移两部分，零点漂移指变送器在不同温度下输出信号的偏移，灵敏度漂移指变送器灵敏度随温度变化的情况。

通常情况下，压力变送器的温度影响应该在一定的范围内，以保证其输出信号的准确性和稳定性。

响应时间响应时间是指从变送器接收到压力信号到输出信号达到稳定状态所需的时间。

响应时间越短，表示变送器对压力信号更加敏感，但在实际应用中，响应时间过短可能会增加误差和噪声。

介质特性介质特性是指被测介质的物理和化学属性，例如压力变送器的材料、密度、温度、粘度、腐蚀性等。

变送器的设计应该根据被测介质的特性进行选择和调整，以确保变送器能够正常工作。

总之，电容式压力变送器的相关技术参数包括测量范围、精度、稳定性、温度影响、响应时间以及介质特性等方面，这些参数决定了变送器的测量能力和应用范围。

CR-6061-1

CR-6061-1数字油位传感器一、简介：CR-606系列电容式油位变送器，是为铁路机车、汽车油箱、油罐车、油库等油位的精确测量而量身定做的专门仪表，整机无任何可动或弹性部件，耐冲击、安装方便、可靠性高、精度高、性能价格比好。

可安装在各种场合对汽油、柴油、液压油等油位进行准确的测控。

也适用于各种非导电液体的测量。

产品核心部件采用先进的射频电容检测电路经过16位单片机经过精确的温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4~20 mA）。

可选HART、CANBUS、485通讯协议进行系统组态。

全系列变送器都具有自校准功能，用户可通过两个按键或两根引线进行“零点”、“量程”自动校准，以适应各种复杂场所的不同要求。

二、工作原理：CR-606系列电容式油位传感器的传感部分是一个同轴的容器，当油进入容器后引起传感器壳体和感应电极之间电容量的变化，这个变化量通过电路的转换并进行精确的线性和温度补偿，输出4～20mA标准信号供给显示仪表。

三、性能指标：●检测范围：0.01~1m●精度: 0.2、0.5级●承压范围: -0.1MPa~0.1MPa●探极耐温: -100~150℃●环境温度: -40~70℃●储存温度：-55℃～+125℃●输出信号: 4～20mA、0-5V、RS485通讯、RS232通讯●供电电压: 12～28VDC（需经安全栅供电）●固定方式: 螺纹安装M20×1.5、M27×2，M18×1.5、M16×1法兰安装DN25、DN40、DN50。

特殊规格可按要求定制●探极直径: φ12、φ16、φ25●接湿材质: 316不锈钢、1Gr18Ni19Ti或聚四氟乙烯●长期稳定性: ≤0.2%FS/年，●温度漂移：≤0.02%FS/℃（在0～70℃范围内）●温度漂移：≤0.02%FS/℃（在0～70℃范围内）●防爆等级：本安ExiaⅡC T6 隔爆ExdⅡC T5●防护等级：IP65●本安参数：Ui：28VDC，Ii：93mA，Pi：0.65W，Ci：0.042uf， Li：0mH 四、仪表特点：▲结构简单，无任何可动或弹性元部件，因此可靠性极高，维护量极少。

电容式压力(差压)变送器使用说明书

同的操作码,则进入不同的功能设置界面。相应功能设置完成后,自动进行循环设置。
按2.2数据设置方法中所述可完成操作码输入,量程上下限和阻尼设置。说明：若为两键设置模式,在下箭头闪烁时,按下S 键,实现M 键保存功能。
若设置数据超限,LCD显示“OVER”,此时按下S键或Z键可以重新设置。
- 8 -
据保存;M键用于数据保存。 “双按键”操作模式:这种操作模式通常用于外部只有2个非接触按键的情
况。此时Z键用于进入提示数据设置界面和移位;S键用于进入数据设置界面、增加
数字和数据保存。
- 6 -
电容式智能变送器
使用说明
6.3数据设置方法当左下角的“88”字符显示1～7 时,表明变送器处于现场组态模式,此时可以
的。
若在开方输出,LCD显示。
若固定输出电流,LCD显示FLX
。
若启动写保护,LCD显示
。
若启动温度显示,在实时正常显示是,LCD左下角,“88”字符显示温度,温度小 - 5 -
电容式智能变送器
于-19℃或大于99℃显示
。
使用说明
(6)按键功能
通过按键可以调零；零点迁移、量程迁移；设置单位、量程、阻尼。也可以通过按键查看单位、量程、阻尼等组态数据。 6.1按键功能码速查表
电容式智能变送器
使用说明
在组态数据设置完成并回到正常显示状态下,若用户在10秒钟内再次按下Z 键,则重新开始组态设置过程,并且略过输入码验证步骤。
进入组态数据设置后，若2 分钟内无按键按下,则返回正常显示。如果在“功能1”，输入操作码后，执行如下功能: 输入“××××2”(即前面4 位可以为任意数),则进入单位设置。输入“××××3”(即前面4 位可以为任意数),则进入量程下限设置。输入“××××5”(即前面4 位可以为任意数),则进入阻尼设置。输入“××××6”(即前面4 位可以为任意数),则进入主变量调零。如果输入其它数据,则返回正常显示。这样可以避免人为的误操作。 7.2.2设置单位单位设置流程图如图3.3-2 所示。LCD 右下角显示当前选中的单位。 1)按下“S”键，依次选择主变量单位;(kPa、Torr、atm、MPa、inHO、 inHG、ftHO、mmHO、mmHG、psi、bar、mbar、gcm、kgcm、Pa 等,参见下图) 2)按下“Z”键或者“M”键,确认当前选择的主变量单位,并且直接进入“量程下限设置”功能界面。说明: 显示单位“I4H2O”表示:4 摄氏度英寸水柱；显示单位“m4H2O”表示:4 摄氏度毫米水柱； 7.2.3设置量程和阻尼设置量程时,必须首先输入“量程下限”,然后输入“量程上限”。设置量程过程中,左下角的操作码显示“03”或者“04”,分别对应输入“下限”和“上限”。量程下限输入完毕后,自动进入“量程上限”的设置。数据的输入方法,参见“2.2 数据设置方法”。 7.3.3组态数据浏览在实时正常显示状态,按下S键能快速浏览组态数据,浏览顺序同组态数据设置流程图

HR-1151、3051差压压力变送器概述

HR-1151、3051差压/压力变送器概述用途HR-1151、3051系列电容式变送器可应用于石化、冶金、电力、食品、医药、造纸和纺织等工业部门，用来检测流体的差压、压力、液位、界面和密度等参数，与节流孔板配用，还可用于测量流量。

它将被测信号转换成4～20mA.DC，传送给显示、计算、调节或控制等仪表，可组成各种自控系统。

开发背景虹润精密仪器有限公司借鉴国外先进技术，组织了国内变送器设计和制造的专业技术人员，经过多年的不懈努力，研制和开发成功了这一系列精度高、性能稳定与可靠性好的电容式变送器。

公司的开发思路：“在保持和发扬国外同类产品优良性能的基础上，根据用户多年来的反映要求，不断完善产品结构、工艺和性能检测技术，以确保变送器在线运行中，具备满意的综合精度和可靠性。

”公司还根据不同的用户需要，开发不同技术层面的产品，如采用模拟放大器的普通型产品；采用按键调整和微处理器的数字型产品；以及采用HART协议通讯的智能型产品。

我公司生产的电容式变送器自96年投放市场以来，出厂产品的开箱和一次投运合格率均达100％，产品的高性价比和良好的售后服务，已被国内的众多大中企业所认可。

产品特点●精度高，性能稳定●二线制，4～20mA输出。

●采用固体δ室元件，接插式印刷电路板，抗振性强。

●量程、零点大范围连续可调。

●单向过载保护性能好。

●零部件互换性、通用性好，经久耐用。

●品种规格齐全。

●安装方便，使用场合广泛，户外、防爆、高温和强腐蚀环境均可。

针对HR-3051型智能压力/差压变送器还具备以下特点：●微处理器的使用智能变送器的灵活性增大、功能增强。

●智能电子部件仅由一块线路板组成，优越性更强，可靠性更高。

●量程比为10：1或15：1。

●量程范围宽：0-25Pa～42Pa。

●就地按键调整零点和量程。

●可更新现成的各种3051模拟式变送器为智能变送器。

●符合HART协议，可用HART通讯器与本智能表进行双向通讯而不中断输出信号。

JJG882-2004压力变送器检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程JJG 882-2004压力变送器Pressure Transmitter2004-06一04发布2004一12一01实施国家质量监督检验检疫总局发布JJG 882-2004 压力变送器检定规程Verification Regulation ofthe Pressure TransmitterJJG 882-2004代替JJG 882-1994本规程经国家质量监督检验检疫总局于2004年06月04日批准，并自2004年12月01日起施行。

归口单位:全国压力计量技术委员会主要起草单位:上海市计量测试技术研究院参加起草单位:杭州天元仪表有限公司本规程委托全国压力计量技术委员会负责解释JJG 882-2009本规程主要起草人:朱家良(上海市计量测试技术研究院)屠立猛(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:李元(杭州天元仪表有限公司)JJG 882-2004目录1范围.............................。

(1)2引用文献 (1)3概述 (1)4计量性能要求 (2)4.1测量误差 (2)4.2回差.................‘.. (2)4.3静压影响 (2)5通用技术要求 (3)5.1外观 (3)5.2密封性 (3)5.3绝缘电阻·....................................................... (3 )5.4绝缘强度.................。

. (3)6计量器具控制 (4)6.1定型鉴定(或样机试验) (4)6.2首次检定、后续检定和使用中检验 (4)附录A压力变送器检定时的设备连接方式 (9)附录B定型鉴定(或样机试验)试验项目和方法 (11)附录C压力变送器检定记录格式 (17)附录D不确定度分析实例 (18)附录E检定证书、检定结果通知书(内页)格式 (21)JJG 882-2004压力变送器检定规程范围本规程适用于压力(包括正、负表压力，差压和绝对压力)变送器的定型鉴定(或样机试验)、首次检定、后续检定和使用中检验。

压力变送器的种类压力变送器常见问题解决方法

压力变送器的种类压力变送器常见问题解决方法压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行掌控和远传的设备。

它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数变化成标准的电信号（如4～20mADC等），以供应指示报警仪、记录仪、调整器等二次仪表进行测量、指示和过程调整。

基本介绍压力变送器是工业实践中为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等浩繁行业。

压力变送器有电动式和气动式两大类。

电动式的统一输出信号为0～10mA、4～20mA或1～5V等直流电信号。

气动式的统一输出信号为20～100Pa的气体压力。

压力变送器按不同的转换原理可分为力（力矩）平衡式、电容式、电感式、应变式和频率式等，下面简单介绍几种压力（差压）变送器的原理、结构、使用、检修和校验等学问。

压力变送器的紧要作用把压力信号传到电子设备，进而在计算机显示压力其原理大致是：将水压这种压力的力学信号变化成电流（4—20mA）这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系，一般是正比关系。

所以，变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力接受大气压或真空，作用在元（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各构成一个电容器。

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，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节。

压力变送器是一种用于测量工艺管道或罐体中气体、液体或蒸汽等液位的压力差，并将通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。

在日常的操作使用当中，总是避开不了会显现这样那样的故障情况。

面对压力变送器的故障现象，我们该如何解决呢。

（1）调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维护和修理。

电容式压力差压变送器的调整与校验

实验报告课程名称：热工信号处理技术及实验指导老师：张政江成绩：_________________实验名称：电容式压力（差压）变送器的调整与校验实验类型：同组学生姓名：_______________ 一、实验目的（1）了解电容式压力(差压)变送器的性能、结构和安装方法。

（2）学习电容式压力（差压）变送器的零位、量程、零点迁移、线性度以及阻尼的调整方法。

（3）了解变送器校验时和现场使用时的接线方法。

二、仪器与设备（1）建议选用CECY—150低压力变送器，其规格为，量程0~160kPa到0~1000kPa连续可调，精确度等级为0.35级，输出信号为4~20mA，DC二线制。

（2）精密活塞式压力计，0.05级。

（3）稳压电源，24V，DC，±10%可调。

（4）负载电阻，电阻箱0~1kΩ±0.1%。

（5）标准电阻，250Ω±0.01%，0.5W。

（6）数字电压表，0~5V±0.05%（或相当精确度的电位差计）。

（7）直流电流表，0~50mA，0.1级。

三、变送器的结构及工作原理电容式压力（差压）变送器主要由测压部件4和转换放大器1两大部分组成（组图1所示）。

测压部件的中心部分是差动电容膜盒。

膜盒的中心感压膜片5和两边弧形电容固定电板8形成电容和.当无压力信号时，两电容电极之间距离相等。

设其间距为，此时电容为式中——硅油的介电常数；S——电容极板的面积。

当被测压力加在膜盒的隔离膜片上时，压力由腔内硅油通过网状电极板传递到中心感压膜片上，中心感压膜片产生位移，这时和不再相等：;差动电容的简化测量电路如图2所示，图中e为高频电源电压，两侧电容回路的电流分别为;装订线在设计电路时时，()为输出信号，所以由于中心感压膜片的位移与压力P 成正比，即式中 K ——与膜片刚性表面和面积有关的系数。

所以其中由上式可知，在I=常数，膜片性质、尺寸一定时，输出信号只与中心感压膜片感受的压力有关，而与硅油的介电常数、高频供电频率f 、电压幅值等无关，这样可大大提高变送器的精确度。

1151系列电容式压力差压变送器

０６．２３７．４０３１．１１８６．８
０１１７６９００３４５２０６８０１１７０６８９０
第４１页
２．５
０．２５０．５０．２５０．５
０．５
２．５１０
０．５
五规格型号的命名
型号１１５１
规格编码
ＤＲ
第４２页
宁波市江东精诚自动化设备有限公司
l 静压影响最大量程时见表 2 静压影响表 2
量程代号
０．２
精度等级０．２５
２
／
／
３
／
０．５％
４５６７８
０．２５％
０．３０％
高静压４５６７
／
２％
０．５１％０．６％０．６％２．５
地址宁波市江东区启新路１６７号（江东科技创业中心） http: // E-mail info@
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电话０５７４－８７９２８４９９，８７９２８５９９，８７９２８６９９传真０５７４－８７９２８１００邮编３１５０５１
０６．２３７．４０３１．１１８６．８
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陶瓷电容式智能压力变送器

的数字电压信号交于Ａ４１Ｄ２电路和ＬＤ显示；Ｉ１电路将单ＣＡＭ２片机输出数字电压信号转化成４—２０ｍＡ工业标准电流信号输
出。系统框图如图１示。所
Ｃ，。边缘环形为参考电容Ｃ，Ｃ的外侧是固支边。双电容结构
１系统硬件结构和原理
上设置圆形的单电极作为公共电极，陶瓷基板上设置双电极并使面积相等，构成同轴环状的双电容传感器。中心为测量电容
智能型陶瓷电容式压力变送器的基本工作原理是：自主研
发的前端压力传感器作为信号获取装置将外界压力信号转换为电容信号输出；信号调理电路将电容信号转为数字电压信号输出，起到电容／电压转换作用；片机对采集到的数字电压信单号进行智能处理，包括非线性补偿、温度补偿等，将处理后所得
维普资讯
２Ｃ７０ｒ年
仪表技术与传感器
ＩｓｕｎＴｃｎｑｅａｄＳｎｏｎｔｍｅｔｅｈｉｕｎｅｓｒｒ
２Ｏ０７
Ｎｏ．５
第５期
陶瓷电容式智能压力变送器
大大减小了传感器系统的非线性误差，温度对它们所产生的温
度效应是一致的，这就减小了因温度引起的测量误差，起到了温度自补偿作用。
■
基板电极圈１变送器系统框图
器）制备原理、号调理电路的设计以及单片机软件程序设计。其中，件程序主要解决了非线性补偿和温度补偿问的信软

电容式差压变送器

— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
解调器
•
振荡器输出为正半周时
对通过差动电容 Ci1 、 Ci2 的高频电流进行半波整流
电流i2的路线为 :
T1（2）→VD6、VD6→C2→Ci2→C17→C11→T1（11）电流i1的路线为: T1（3）→R4→VD7、VD3→C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1 (10）上页
电路时间常数比振荡周期小得多，可以认为Ci1、Ci2两端电压的变化等于振荡器输出高频电压的峰一峰值UPP i1和i2 的平均值I1、I2如下：
Ci1U PP I1 Ci1U PP f T I 2 Ci 2U PP f
目录
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11
武汉工程大学电气信息学院测控教研室武汉工程大学电气信息学院
ΔP↑ Uc ↓ （Ci2+ Ci1）↑ Ic↓
振荡器振荡幅度↓
Ic和K2的变化方向相反Id与 ΔP成线性关系
目录
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17
武汉工程大学电气信息学院测控教研室武汉工程大学电气信息学院
— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
•
把测量部分输出的差动信号Id放大并转换成4～20mA的直流输出电流，实现量程调整、零点调整和迁移、输出限幅和阻尼调整功能
— 过程控制仪表及装置 — — 控制仪表和计算机控制装置 —
解调器
• i1、i2的平均值之差Id及两者之和Ic分别为
I d I 2 I1 (Ci 2 Ci1 )U PP f
I c I1 I 2 (Ci 2 Ci1 )U PP f
I d I c KP K m P

讲得最透彻的电容式差压变送器原理带图

于C11和C17, 因此在振荡器输出幅度恒定的情况下，通过Ci1和Ci2的电流的大小，主要取决于这两个电容的容量。
（i）解调器
它用于对差动电容Ci1和Ci2的高频电流进行半波整流。
当振荡器输出为正半周时,即同名端为正时，D2、D6和D3、 D7导通而D1、D5和D4、D8截止，线圈L2-11产生的电压经如下路径形成电流i2：
I1 C11 10
3
I2 D2D4 D6D8
I1
D3 D7
i2
0
T
流过Ri||C11的i2
现的。F大，量程就大；F小， 0 量程就小。有些变送器还可
以通过改变转换系数C来调整
量程。
xmax
xmax x
2 零点调整和零点迁移
零点调整和零点迁移的目的,都是使变送器输出信号的下限值ymin与测量范围的下限值xmin相对应。即当 x=xmin时，使y=ymin。在xmin=0时，为零点调整,在xmin 不等于时，为零点迁移。也就是说，零点调整使变送器的测量起始点为零，而零点迁移则是把测量起始点由零迁移到某一数值 (正值或负值)。
当测量起始点由零变为某一正值,称为正迁移；反之，
当测量起始点由零变为某一负值，称为负迁移。
变送器零点调整和零点迁移可通过改变调零信号z0的大小来实现。当z0为负时可实现正迁移；而当z0为正时则可实现负迁移。
二、电容式差压变送器
见教材P142～P146 电容式差压变送器是没有杠杆机构的变送器,它采用差动电容作为检测元件，整个变送器无机械传动、调整装置，并且测量部分采用全封闭焊接的固体化结构，因此仪表结构简单，性能稳定、可靠，且具有较高的精度。
3 许多模拟变送器的构成原理
许多模拟变送器的构成方框

细述电容式压力变送器与扩散硅压力变送器区别

电容式压力变送器与扩散硅压力变送器区别压力变送器可分为：电容式压力变送器与扩散硅压力变送器。

电容式压力变送器：电容式压力变送器自20世纪80年代诞生至今己有20多年历史，由于它精度高，耐腐蚀，耐污染，稳定性好，是冈内外公认的检渊低真空压力的理想仪表。

美国的M.K.S公司是全球生产电容式压力变送器的主要生产厂家，涉及民用工业的各个领域，并在航天工业、核工业等军事工业中发挥着独特的作用。

这种压力变送器是利用弹性薄膜在压差作用下产生压变引起电容变换的原理制成的，它由检测部分和转换电路组成，.检测部分有真空腔和检测腔两个腔体。

真空腔为全密封结构，经质谱检漏仪检漏合格后，通过长时间排气，最后将排气管密封而形成，井备有消气剂以消除残余气体，长期保持高真空.固定极板位于真空腔中，由极板引出线引至腔外.检测膜片置于高真空的真空腔及连接低真空待测系统的检测腔之间，检测膜片为可动极板，其与固定极板形成一个平板电容器，有一定的电容（J.。

被测的低真空压力通过检测孔进人检测腔，检测膜片产生挠曲，改变了其与固定极板的距离，电容值也随之改变。

不同的低真空压力值决定不同的电容值。

最后电容信号被输送到电路转换部分，电路转换部分将电容信号通过变换、整理、放大等环节，输出一个标准电压或电流信号，它与真空压力成正比。

该类型压力变送器为高灵敏度差压测量，零点稳定。

动态响应特性好，适应性强，一般适用于静压力的测最.扩散硅压力变送器：20世纪90年代中期，美国Icscnsor，公司,Nova公司应用硅品石和硅品片益合两项尖端科技生产了新型扩散硅压力传感器并开发出具有精度高、重复性小、抗腐蚀的扩散硅压力变送器过程压力通过隔离膜片、密封硅油传输到扩散硅膜片上，同时参考端的压力（大气压）作用于膜片的另一端。

这样膜片两边的压差产生一个压力场，使膜片的一部分压缩。

另一部分拉伸，在压缩区和拉伸区分别有两个应变电阻片，以感受压力引起的阻值的变化，从而将压力信号转换为电信号.扩散硅在低温零度以下、高温85℃以上难以正常使用，也不适用于20MPa 以上的高压。

电容式压力变送器

电容式压力变送器电容式压力变送器目录简介特点优势分析仪表选型编辑本段简介电容式压力变送器??电容式压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

电容式压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。

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，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。

电容式压力变送器和电容式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。

电容式压力变送器的A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。

微处理器控制变送器的工作。

另外，它进行传感器线性化。

重置测量范围。

工程单位换算、阻尼、开方，，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

压力变送器微处理器中有16字节程序的RAM，并有三个16位计数器，其中之一执行A /D 转换。

D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据，这些数据可用变送器软件修改。

数据贮存在EEPROM内，即使断电也保存完整。

数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如205型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。

此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。

通信的类型为移频键控FSK技术并依据BeII202标准。

编辑本段特点数字精度：+（-）0.075%l 稳定性：0.075% 60个月l 量程比：100：1l 测量速率：0.2Sl 小型化（2.4kg）全不锈钢法兰，易于安装l 过程连接与其它产品兼容，实现最佳测量l 世界上唯一采用H合金护套的传感器（专利技术），实现了优良的冷、热稳定性l 采用16位计算机的智能变送器l 标准4~20mA，带有基于HART协议的数字信号，远程操控l 支持向现场总线与基于现场控制的技术的升级编辑本段优势分析模拟型特点●精度高●量程、零点外部连续可调●稳定性能好●正迁移可达500%、负迁移可达600%●二线制●阻尼可调、耐过压●固体传感器设计●无机械可动部件、维修量少●重量轻（2.4kg）●全系列统一结构、互换性强●小型化（166mm总高）●接触介质的膜片材料可选●单边抗过压强●低压浇铸铝合金壳体智能型特点：●超级的测量性能，用于压力、差压、液位、流量测量●数字精度：+（-）0.05%●模拟精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S●全性能：+（-）0.25F.S●稳定性：0.25% 60个月●量程比：100：1●测量速率：0.2S●小型化（2.4kg）全不锈钢法兰，易于安装●过程连接与其它产品兼容，实现最佳测量●世界上唯一采用H合金护套的传感器（专利技术），实现了优良的冷、热稳定性●采用16位计算机的智能变送器●标准4-20mA，带有基于HART协议的数字信号，远程操控●支持向现场总线与基于现场控制的技术的升级。

1151系列差压变送器说明书

1151系列差压变送器说明书简介：1151系列电容式变送器有一可变电容敏感元件，它能将测量膜片与电容极板之间的电容差经振荡器振荡、调制解调、放大器放大、电压电流转换成标准信号。

可用于气体、液体、蒸气的测量。

主要技术参数：输出：4-20mA电源：24VDC；无负载，变送器可以工作在12VDC；最大为45VDC精度：调校量程的±0.2%,±0.25%,±0.5%,包括线性、变性和重复性的综合误差。

温度范围：放大器工作在-29℃-+93℃；敏感元件工作在-40℃-+104℃；储存温度：-50℃-+120℃；相对湿度：0-85%；正负迁移：不管输出如何，正负迁移后，其量程上、下限均不得超过量程的极限。

最大负迁移为最小校量程的600%，最大正迁移为外形图最小调校量程的500%。

外形尺寸：安装：1、变送器应尽量安装在温度梯度和温度波动小的地方，同时要避免振动和冲击。

2、安装位置的选择：（1）腐蚀性的或过热的介质不应与变送器接触。

（2）防止渣子在引压管内沉淀。

（3）两引压管里的液压头应保持平衡。

（4）引压管应尽可能短些。

（5）引压管应装在温度梯度和温度波动小的地方。

（6）测量液体流量：取压口应开在流程管道的侧面，以避免渣子沉淀。

变送器应装在侧面或取压口的下方，以便气体排入流程管道。

（7）测量气体流量：取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器应装在取压口的下方，以便液体排入流程管道。

（8）测量蒸气流量：取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器则装在取压口的下方，以便冷凝液流入引压管。

（9）使用侧面有排气/排液阀的变送器时，取压口应开在流程管道的侧面。

工作介质为液体时，排气/排液阀在上面，以便排除气体；工作介质为气体时，阀应在下面，以排除积液，将法兰转180°可以改变排气/排液阀的上、下位置。

3、安装：1151变送器如果直接安装在测量点上，可由连接管支撑，也可以安装在表盘上或者用安装支架把它安装在2″管子上。