差压变送器 控制科学与工程学系 浙江大学.ppt

3.2. 差压变送器 差压变送器用来将差压、流量、液位等被测参数转换为标准的统一信号，以实现对这些参数的显示、记录或自动控制。 差压 从物理学角度来看，任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上的这两部分压力总和称为绝对压力。　　 P绝=P表 + 大气压 测量绝对压力的仪表称为绝压表。 对于普通的工业压力表测量的都是表压值，也就是绝对压力与大气压的压差值。 当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压；当绝对压力小于大气压值时测得的表压值为负值，称为负表压，即真空度。测量真空度的仪表称为真空表。 按照检测元件分类: 3.2.1. 膜盒式差压变送器 膜盒式差压变送器构成 DDZ-III型差压变送器 (1) 测量部分 (2) 电磁反馈装置 回顾：电感电感传感器 电感传感器的敏感元件是电感线圈，其转换原理基于电磁感应原理。它把被测量的变化转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化(在电路中表现为感抗XL的变化)而达到被测量到电参量的转换。 自感 当一个简单的单线圈作为敏感元件时，机械位移输入会改变线圈产生的磁路的磁阻，从而改变自感式装置的电感。电感的变化由合适的电路进行测量，就可从表头上指示输入值。磁路的磁阻变化可以通过空气间隙的变化来获得，也可以通过改变铁心材料的数量或类型来获得。 互感 采用两个线圈的互感装置如图5.26所示。当一个激励源线圈的磁通量被耦合到另一个传感线圈上，就可从这个传感线圈得到输出信号。输入信息是衔铁位移的函数，它改变线圈间的耦合。耦合可以通过改变线圈和衔铁之间的相对位置而改变。这种相对位置的改变可以是线位移的，也可以是转动的角位移。 (3) 放大器 放大器 差动变压器 差动变压器 低频振荡器 振荡频率 名词解释：自激振荡 在振荡电路中，人为地引入正反馈（所谓正反馈，就是在振荡电路中通过对振荡电流同相位的电流补给，使振荡电流不断增大的过程），并使反馈环路增益满足一定的条件，那么，电路在没有外部激励的情况下会产生输出信号，即产生自激振荡。无论在放大电路还是在振荡电路中，自激振荡的本质是相同的。即振荡时电路中的反馈一定是正反馈，并且反馈环路增益必须满足一定的条件。 低频振荡器 整流滤波电路 将振荡器的输出电压uAB转换为直流电压信号UR4 功率放大器 (4) 杠杆系统 ② 矢量机构： ③ 副杠杆 (5) 整机特性 3.2.2. 电容式差压变送器  (1) 电容式差压变送器构成方框图 (2) 电容式差压变送器测量原理 振荡器 电容一电流转换电路 电容一电流转换电路 解调器 解调器 解调器 i1、i2的平均值之差Id及两者之和Ic分别为 振荡控制放大器 流过VD1、VD5和VD3、VD7的电流之和I2+I1即IC等于常数。 振荡控制放大器 定性分析如下： 线性调整电路 进行非线性补偿 Id和ΔP的非线性关系是由电容式压力传感器的分布电容引起的 振荡器 放大转换部分 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 电流放大电路 把Id放大并转换成4～20mA的直流输出电流，并实现量程调整 电流放大电路 电流放大电路 反馈电流If与Io的关系为 零点调整与零点迁移电路 调整变送器的输出零位和实现变送器的零点迁移 ，调整电位器W2，即改变UA的大小，可以使得变送器的输出零点电流为4mA。 输出限幅电路 ──限制变送器输出电流Io的最大数值 不超过30mA 。Io 最大值为: 阻尼电路 ──抑制变送器的输出 电流因输入差压快速 变化所引起的波动 R26～R28用于变送器的零点温度补偿 3.2.3. 扩散硅式差压变送器 (1) 扩散硅式差压变送器构成方框图 (2) 测量部分 ——把被测差压ΔP成比例地转换为不平衡电压US 2) 传感器供电电路 为传感器提供恒定的桥路工作电流 UT1=UF1、IF1=0 工作电流IS为 (3) 放大转换部分 把测量部分输出的毫伏信号UO1放大并转换成4～20mA的直流输出电流IO 2) 电压—电流转换器 把前置放大器的输出电压U01转换成4～20mA的直流输出电流IO 采用了哪些措施（手段）来提高变送器的性能？ 数字式差压变送器