压力差压变送器的结构原理与故障处理演示文稿
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4
目录
1.压力、差压变送器概述 2.压力、差压变送器的分类 3.压力、差压变送器的结构原理 4.压力、差压变送器调试基本知识 5.压力、差压变送器的故障处理
5
1.压力、差压变送器概述
变送器是对各种工艺参 数，如温度，压力、流量、 液位、成分等物理量进行检 测，并转化成统一标准信号： （DC4-20mA，DC1-5V），以 扩散硅式压力变送器 电容式压力变送器 供显示、记录或控制之用。
Ci2 Ci1
Ci2 Ci1
ΔP
Id
测量部件
电容-电流转换器
P1>P2
P1
P2
Id
f
Ci Ci
2 2
Ci1 Ci1
f
P
13
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路流程图
振荡器
IC1
差动电容 （│）
解调器 Id
If ＋－
线性调 整 Vc
Vr 基准电压
Iz 稳压源
调零 零迁
IC3
负反馈 限流 功放
I2
I1
R8 R6 R6 R8
Uo2
常数
定性分析 ： (I2+I1)↑→Ud2↑→Ud↑→V01 ↑→ U01↓(U01是以 正电源为基准)→振荡器振荡幅度↓→变压器T1输出电压↓ →使 (I2+I1)↓(I2+I1恢复到原来的数值)
扩散硅式压力变送器
2.4.智能式压力、差压变送器
电容式压力变送器 8
2.压力、差压变送器的分类
工业压力变送器 数字压力变送器 电容压力变送器 隔膜压力变送器
智能压力变送器
隔离液位变送器 微压变送器
湿式压力变送器 本安压力变送器 扩散硅压力变送 器
9
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.1.结构组成
19
3.1.电容式压力、差压变送器
放大转换部分
放大电路的作用:将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。
20
3.1.电容式压力、差压变送器
电流放大电路
将Id放大并转换成4~20mA的直流输出电流，并实现量程调
整。
输出电流Io路线为： E+→D11→R31∥W3 →R33 → D12→R18→
E Io
RL
14
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路
15
3.1.电容式压力、差压变送器
电容-电流转换电路
作用:将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id。
Id
f
Ci Ci
Biblioteka Baidu
2 2
Ci1 Ci1
f P
解调器
电路组成:
振荡控制 放大器
振振荡荡器器
16
3.1.电容式压力、差压变送器
振荡器
R6 R6
R8 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
(I1
I2)
Uc
Ic
I1
I2
R8 R6 R6 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
Uc
ΔP↑→(Ci2+Ci1)↑→回路阻抗↑→振
荡器振荡幅度↓ →Uc↓→Ic↓→Ic和K2
的变化方向相反，Id与ΔP成线性关系。
23
3.1.电容式压力、差压变送器
由测量部件、转换电路、 放大电路三部分组成。
Δd
ΔC
ΔP↑ 感压 ↑ 膜片
测量部件
转换电路
测量原理图
调零、迁移 电路
放大电路
Ii I
If
反馈电路
I0 4～20 mA
10
3.1.电容式压力、差压变送器
11
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.2.测量原理
差动平板电容器有三个极板 ，中间一个电极板为活动电 极板，两端为固定电极板。 电容变化量与活动电极的位 移成正比。当位移较小时， 近似满足线性关系。
振荡控制放大器
作用: 控制流过D1、D5和D3、D7的电流之和 I2+I1 即 Ic 等于常数。
U d1
R9 R7 R9
UO2
R6
R8
R8
U
02
R6 R6
R8 R8
UO2
U d2
R7 R9 R7 R9
I2
R6 R8 R6 R8
I1
R6 R8 R6 R8
(I2
I1)
Ud Ud1 Ud2 0
四线制
二线制 6
1.压力、差压变送器概述
1-盖；2-放大器盒盖；3-敏感元件输出电缆及插头；4-零点、 阻尼、量程调节螺钉；5-放大器；6-定位螺钉；7-外壳锁紧螺母； 8-容室紧固螺栓；9-外壳
7
2.压力、差压变送器的分类
2.1.电容式压力、差压变送器
2.2.扩散硅式压力、差压变送器
2.3.膜盒式压力、差压变送器
差动电容的相对变化量与输 入差压成线性关系。变送器 基本不受温度的影响 。
转换环节检测出差动电容的 相对变化量，将其转换成 4 ～20mA 的直流电流输出。
P1>P2
P1
P2
12
3.1.电容式压力、差压变送器
3.2.3.转换电路
作用:电容的相对变化量→差动电流，并实现非线性补偿。 结构组成:振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路 。 各组成部分的作用及原理（画出简化线路）
变压器反馈式振荡器
。
其作用为：向电容式
压力传感器的Ci1和Ci2
提供高频电源
振荡器的等效电路 17
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
i2
i1
(+)
i2
(+)
i1 +
+
ii21
ii21
18
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
作用：对通过差动电容Ci1、Ci2的高频电流进行半波整流 振荡器输出为正半周时，电流 i1 的路线为： T1(3)→ D7 D3 →C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1(10) 振荡器输出为正半周时，电流 i2 的路线为： T1(2)→ D6、D2 →C2→Ci2→C17→C11→T1(11) 振荡器输出为负半周时，电流 i2 的路线为： T1(12)→R7∥R9→C17→Ci2→C2→D1、D5→T1(1) 振荡器输出为负半周时，电流 i1 的路线为： T1(11)→C11→C17→Ci1→C1→D4、D8→T1(2)
压力差压变送器的结构原理与故障处理演示文稿
优选压力差压变送器的结构原理与故障处理
《压力、差压变送器的结构原理 与故障处理》
甘光升 2011年09月26日
3
学习目标
1.掌握电容式压力 、差压变送器结构与工作原理。 2.掌握压力、差压变送器故障处理方法。 3.熟悉几种常见压力、差压变送器工作原理。 4.了解各种压力、差压变送器电子转换电路。 5.了解变送器调试基本知识。
R34 C11 VT2→VT4→RL→E－
21
课 间 休 息
22
3.1.电容式压力、差压变送器
线性调整电路
利用W1产生的附加电压UC进行补偿。(R22=R23 ) 若W1=0，正负半周负载相等，则UC=0 (无补偿作用)。 若W1≠0，正负半周负载不相等，则UC≠0 (有补偿作用)
。 则IC1输入为: U d1 U d 2 U c 0
目录
1.压力、差压变送器概述 2.压力、差压变送器的分类 3.压力、差压变送器的结构原理 4.压力、差压变送器调试基本知识 5.压力、差压变送器的故障处理
5
1.压力、差压变送器概述
变送器是对各种工艺参 数，如温度，压力、流量、 液位、成分等物理量进行检 测，并转化成统一标准信号： （DC4-20mA，DC1-5V），以 扩散硅式压力变送器 电容式压力变送器 供显示、记录或控制之用。
Ci2 Ci1
Ci2 Ci1
ΔP
Id
测量部件
电容-电流转换器
P1>P2
P1
P2
Id
f
Ci Ci
2 2
Ci1 Ci1
f
P
13
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路流程图
振荡器
IC1
差动电容 （│）
解调器 Id
If ＋－
线性调 整 Vc
Vr 基准电压
Iz 稳压源
调零 零迁
IC3
负反馈 限流 功放
I2
I1
R8 R6 R6 R8
Uo2
常数
定性分析 ： (I2+I1)↑→Ud2↑→Ud↑→V01 ↑→ U01↓(U01是以 正电源为基准)→振荡器振荡幅度↓→变压器T1输出电压↓ →使 (I2+I1)↓(I2+I1恢复到原来的数值)
扩散硅式压力变送器
2.4.智能式压力、差压变送器
电容式压力变送器 8
2.压力、差压变送器的分类
工业压力变送器 数字压力变送器 电容压力变送器 隔膜压力变送器
智能压力变送器
隔离液位变送器 微压变送器
湿式压力变送器 本安压力变送器 扩散硅压力变送 器
9
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.1.结构组成
19
3.1.电容式压力、差压变送器
放大转换部分
放大电路的作用:将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。
20
3.1.电容式压力、差压变送器
电流放大电路
将Id放大并转换成4~20mA的直流输出电流，并实现量程调
整。
输出电流Io路线为： E+→D11→R31∥W3 →R33 → D12→R18→
E Io
RL
14
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路
15
3.1.电容式压力、差压变送器
电容-电流转换电路
作用:将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id。
Id
f
Ci Ci
Biblioteka Baidu
2 2
Ci1 Ci1
f P
解调器
电路组成:
振荡控制 放大器
振振荡荡器器
16
3.1.电容式压力、差压变送器
振荡器
R6 R6
R8 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
(I1
I2)
Uc
Ic
I1
I2
R8 R6 R6 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
Uc
ΔP↑→(Ci2+Ci1)↑→回路阻抗↑→振
荡器振荡幅度↓ →Uc↓→Ic↓→Ic和K2
的变化方向相反，Id与ΔP成线性关系。
23
3.1.电容式压力、差压变送器
由测量部件、转换电路、 放大电路三部分组成。
Δd
ΔC
ΔP↑ 感压 ↑ 膜片
测量部件
转换电路
测量原理图
调零、迁移 电路
放大电路
Ii I
If
反馈电路
I0 4～20 mA
10
3.1.电容式压力、差压变送器
11
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.2.测量原理
差动平板电容器有三个极板 ，中间一个电极板为活动电 极板，两端为固定电极板。 电容变化量与活动电极的位 移成正比。当位移较小时， 近似满足线性关系。
振荡控制放大器
作用: 控制流过D1、D5和D3、D7的电流之和 I2+I1 即 Ic 等于常数。
U d1
R9 R7 R9
UO2
R6
R8
R8
U
02
R6 R6
R8 R8
UO2
U d2
R7 R9 R7 R9
I2
R6 R8 R6 R8
I1
R6 R8 R6 R8
(I2
I1)
Ud Ud1 Ud2 0
四线制
二线制 6
1.压力、差压变送器概述
1-盖；2-放大器盒盖；3-敏感元件输出电缆及插头；4-零点、 阻尼、量程调节螺钉；5-放大器；6-定位螺钉；7-外壳锁紧螺母； 8-容室紧固螺栓；9-外壳
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2.压力、差压变送器的分类
2.1.电容式压力、差压变送器
2.2.扩散硅式压力、差压变送器
2.3.膜盒式压力、差压变送器
差动电容的相对变化量与输 入差压成线性关系。变送器 基本不受温度的影响 。
转换环节检测出差动电容的 相对变化量，将其转换成 4 ～20mA 的直流电流输出。
P1>P2
P1
P2
12
3.1.电容式压力、差压变送器
3.2.3.转换电路
作用:电容的相对变化量→差动电流，并实现非线性补偿。 结构组成:振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路 。 各组成部分的作用及原理（画出简化线路）
变压器反馈式振荡器
。
其作用为：向电容式
压力传感器的Ci1和Ci2
提供高频电源
振荡器的等效电路 17
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
i2
i1
(+)
i2
(+)
i1 +
+
ii21
ii21
18
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
作用：对通过差动电容Ci1、Ci2的高频电流进行半波整流 振荡器输出为正半周时，电流 i1 的路线为： T1(3)→ D7 D3 →C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1(10) 振荡器输出为正半周时，电流 i2 的路线为： T1(2)→ D6、D2 →C2→Ci2→C17→C11→T1(11) 振荡器输出为负半周时，电流 i2 的路线为： T1(12)→R7∥R9→C17→Ci2→C2→D1、D5→T1(1) 振荡器输出为负半周时，电流 i1 的路线为： T1(11)→C11→C17→Ci1→C1→D4、D8→T1(2)
压力差压变送器的结构原理与故障处理演示文稿
优选压力差压变送器的结构原理与故障处理
《压力、差压变送器的结构原理 与故障处理》
甘光升 2011年09月26日
3
学习目标
1.掌握电容式压力 、差压变送器结构与工作原理。 2.掌握压力、差压变送器故障处理方法。 3.熟悉几种常见压力、差压变送器工作原理。 4.了解各种压力、差压变送器电子转换电路。 5.了解变送器调试基本知识。
R34 C11 VT2→VT4→RL→E－
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课 间 休 息
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3.1.电容式压力、差压变送器
线性调整电路
利用W1产生的附加电压UC进行补偿。(R22=R23 ) 若W1=0，正负半周负载相等，则UC=0 (无补偿作用)。 若W1≠0，正负半周负载不相等，则UC≠0 (有补偿作用)
。 则IC1输入为: U d1 U d 2 U c 0