電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化
電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，然后進(jìn)行測(cè)量的。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，差壓變送器的應(yīng)用數(shù)量多于壓力變送器，因此，以下按差壓變送器圖3-13電容式差壓變送器原理圖1一隔離膜片；2，7固定電極；3--硅油；4一測(cè)量膜片；5玻璃層；6一底座；8--引線介紹，其實(shí)兩者的原理和結(jié)構(gòu)基本上相同。
圖3—13是電容式差壓變送器的原理圖，將左右對(duì)稱的不銹鋼底座的外側(cè)加工成環(huán)狀波紋溝槽，并焊上波紋隔離膜片。基座內(nèi)側(cè)有玻璃層，基座和玻璃層中央有孔道相通。玻璃層內(nèi)表面磨成凹球面，球面上鍍有金屬膜，此金屬膜層有導(dǎo)線通往外部，構(gòu)成電容的左右固定極板。在兩個(gè)固定極板之間是彈性材料制成的測(cè)量膜片，作為電容的中央動(dòng)極板。在測(cè)量膜片兩側(cè)的空腔中充滿硅油。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈 流體電磁閥當(dāng)被測(cè)壓力p1、p2分別加于左右兩側(cè)的隔離膜片時(shí)，通過(guò)硅油將差壓傳遞到測(cè)量膜片上，使其向壓力小的一側(cè)彎曲變形，引起中央動(dòng)極板與兩邊固定電極間的距離發(fā)生變化，因而兩電極的電容量不再相等，而是一個(gè)增大、另一個(gè)減小，電容的變化量通過(guò)引線傳至測(cè)量電路，通過(guò)測(cè)量電路的檢測(cè)和放大，輸出一個(gè)4～20mA的直流電信號(hào)。電容式差壓變送器的結(jié)構(gòu)可以有效地保護(hù)測(cè)量膜片，當(dāng)差壓過(guò)大并超過(guò)允許測(cè)量范圍時(shí)，測(cè)量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上，因此不易損壞，過(guò)載后的恢復(fù)特性很好，這樣大大提高了過(guò)載承受能力。與力矩平衡式相比，電容式?jīng)]有杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而尺寸緊湊，密封性與抗震性好，測(cè)量精度相應(yīng)提高，可達(dá)0．2級(jí)。四、智能型壓力變送器隨著集成電路的廣泛應(yīng)用，其性能不斷提高，成本大幅度降低，使得微處理器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分普遍。
智能型壓力或差壓變送器就是在普通壓力或差壓傳感器的基礎(chǔ)上增加微處理器電路而形成的智能檢測(cè)儀表。例如，用帶有溫度補(bǔ)償?shù)碾娙輦鞲衅髋c微處理器相結(jié)合，構(gòu)成精度為0．1級(jí)的壓力或差壓變送器，其量程范圍為100：1，時(shí)間常數(shù)在0～36s間可調(diào)，通過(guò)手持通信器，可對(duì)1500m之內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)行工作參數(shù)的設(shè)定、量程調(diào)整以及向變送器加入信息數(shù)據(jù)。智能型變送器的特點(diǎn)是可進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。利用手持通信器，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)行各種運(yùn)行參數(shù)的選擇和標(biāo)定；其**度高，使用與維護(hù)方便。
通過(guò)編制各種程序，使變送器具有自修正、自補(bǔ)償、自診斷及錯(cuò)誤方式告警等多種功能，因而提高了變送器的**度，簡(jiǎn)化了調(diào)整、校準(zhǔn)與維護(hù)過(guò)程，促使變送器與計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)直接對(duì)話。下面以美國(guó)費(fèi)希爾一羅斯蒙特公司(Fisher—Rosemount)的3051C型智能差壓變送器為例對(duì)其工作原理作簡(jiǎn)單介紹。3051C型智能差壓變送器包括變送器和275型手持通信器。變送器由傳感膜頭和電子線路板組成，圖3—14為其原理方框圖。被測(cè)介質(zhì)壓力通過(guò)電容傳感器轉(zhuǎn)換為與之成正比的差動(dòng)電容信號(hào)。傳感膜頭還同時(shí)進(jìn)行溫度的測(cè)量，用于補(bǔ)償溫度變化的影響。上述電容和溫度信號(hào)通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入到電子線路板模塊。在工廠的特性化過(guò)程中，所有的傳感器都經(jīng)受了整個(gè)工作范圍內(nèi)的壓力與溫度循環(huán)測(cè)試。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)所得到的修正系數(shù)，都貯存在傳感膜頭的內(nèi)存中，從而可保證變送器在運(yùn)行過(guò)程中能**地進(jìn)行信號(hào)修正。
