畢業(yè)設(shè)計(jì)壓力變送器郎峰改

1、目錄前言2第一章、相關(guān)理論知識(shí)3一、壓力變送器3二、擴(kuò)散硅壓力變送器3三、壓力變送器選型介紹13五、變送器電路部分的檢查18六、現(xiàn)場(chǎng)故障檢查19第二章、設(shè)計(jì)的基本要求201、控制器的基本功能：202、結(jié)構(gòu)和外觀：203、主要技術(shù)參數(shù)：204、包裝：20第三章、傳感器原理21第四章、壓力傳感器原理與應(yīng)用22第五章、工作原理24一基于 NPX1 傳感芯片的發(fā)射模塊設(shè)計(jì)24三、壓力傳感器PCB原理圖25四、壓力傳感器模塊設(shè)計(jì)原理圖26致 謝27參考文獻(xiàn)28前言壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中最為常見(jiàn)的一種能夠傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利電力、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化

2、、油井、電力、船舶、機(jī)床管道等眾多行業(yè)。壓力變送器是一種能感應(yīng)壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成可傳遞的統(tǒng)一輸出信號(hào)的儀表，而且其輸出信號(hào)于壓力信號(hào)之間，有一定 的連續(xù)線性函數(shù)關(guān)系。壓力變送器從一般意義上，往往指壓力變送器和差壓變送器，主要由測(cè)壓原件傳感器、測(cè)量電路和過(guò)程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)（420mADC），以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。2007年，中國(guó)壓力變送器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到21億元，臺(tái)套數(shù)達(dá)到60萬(wàn)。由于工作環(huán)境、介質(zhì)、介質(zhì)溫度等等原因，所以我們選用壓力變送器一定要考慮這些問(wèn)題。設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：電路原理圖及說(shuō)明：程

3、序壓力傳感器的等效電路如圖2所示。從圖2可看出，壓力傳感器內(nèi)部可以看成是一個(gè)惠斯通電橋，激勵(lì)電源可以選擇恒壓源或恒流源，采用恒流源可以有效克服激勵(lì)電源波動(dòng)等干擾造成的測(cè)量誤差。當(dāng)激勵(lì)電流為1 mA時(shí)，壓力傳感器滿量程輸出為100 mV，因此，壓力傳感器的信號(hào)還需要放大處理。51單片機(jī)電源及電源保護(hù)電路A/D轉(zhuǎn)換電路比較放大采樣電路溫度采集鍵盤顯示機(jī)構(gòu)報(bào)警電路D/A轉(zhuǎn)換電路過(guò)載過(guò)壓保 護(hù)電流控制電路雙線控制機(jī)構(gòu)第一章、相關(guān)理論知識(shí)一、 壓力變送器壓力變送器把壓力信號(hào)傳到電子設(shè)備，進(jìn)而在計(jì)算機(jī)顯示壓力。其原理大致是：將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流（4-20mA）這樣的電子信號(hào)壓力和電壓或電流大

4、小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系，所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大，由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式，壓力變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在元(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)菲格瑞思隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。壓力變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。（菲格瑞思）壓力變送器能在各種正負(fù)壓力測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。采用進(jìn)口擴(kuò)散硅或芯體作為壓力檢測(cè)元件，傳感器信號(hào)經(jīng)高性能電子放大

5、器轉(zhuǎn)換成0-10mA或4-20mA統(tǒng)一輸出信號(hào)。可替代傳統(tǒng)的遠(yuǎn)傳壓力表，霍爾元件、差動(dòng)變送器，并具有DDZ-及DDZ-型變送器性能。能與各種型號(hào)的動(dòng)圈式指示儀、數(shù)字壓力表、電子電位差計(jì)配套使用，也能與智能調(diào)節(jié)儀或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配套使用。 概述擴(kuò)散硅變送器選用進(jìn)口擴(kuò)散硅壓力芯片制成，當(dāng)外界液位發(fā)生變化時(shí)，壓力作用在不銹鋼隔離膜片上，通過(guò)隔離硅油傳遞到擴(kuò)散硅壓力敏感元件上引起電橋輸出電壓變化，過(guò)精密的補(bǔ)償技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)。該電流信號(hào)的變化正比于液位的變化。 特點(diǎn)1）使用被測(cè)介質(zhì)廣泛，可測(cè)油、水及與316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定 的防腐能力。 2）高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)

6、定性、選用進(jìn)口原裝傳感器，線性好，溫度穩(wěn)定性高。 3）體積小、重量輕、安裝、調(diào)試、使用方便 4）不銹鋼全封閉外殼，防水好。 5）壓力傳感器直接感測(cè)被測(cè)液位壓力，不受介質(zhì)起泡、沉積的影響。 工作原理：當(dāng)壓力信號(hào)作用于傳感器時(shí)，壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)差分放大和輸出放大器放大，最后經(jīng)V/A電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測(cè)介質(zhì)（液體）的液位壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。 主要技術(shù)參數(shù) 電源：24VDC 輸出420mA 二線制 零位可調(diào)范圍：5%F.S 量程調(diào)節(jié)比：3：1以上 量程范圍：-100kPa060MPa 負(fù)載特性：負(fù)載在0600內(nèi)（24VDC供電）維持恒流輸出隔爆型d I

7、I BT4,本安型 ia II CT5 過(guò)壓極限：2倍于以上限壓力 溫度范圍：過(guò)程：-2060 精度等級(jí)：0.5% 穩(wěn)定性：0.2%F.S 重量：約1kg 特點(diǎn)分析 模擬型特點(diǎn) 精度高 量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào) 擴(kuò)散硅壓力變送器 穩(wěn)定性能好 正遷移可達(dá)500%、負(fù)遷移可達(dá)600% 二線制 阻尼可調(diào)、耐過(guò)壓 固體傳感器設(shè)計(jì) 無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件、維修量少 重量輕（2.4kg） 全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強(qiáng) 小型化（166mm總高） 接觸介質(zhì)的膜片材料可選 單邊抗過(guò)壓強(qiáng) 低壓澆鑄鋁合金殼體 智能型特點(diǎn)超級(jí)的測(cè)量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測(cè)量 數(shù)字精度：+（-）0.05% 模擬精度：+（-）0.75%+（

8、-）0.1%F.S 全性能：+（-）0.25F.S 穩(wěn)定性：0.25% 60個(gè)月 量程比：100：1 測(cè)量速率：0.2S 小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝 過(guò)程連接與其它產(chǎn)品兼容，實(shí)現(xiàn)最佳測(cè)量 世界上唯一采用H合金護(hù)套的傳感器（專利技術(shù)），實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性 采用16位計(jì)算機(jī)的智能變送器 標(biāo)準(zhǔn)4-20mA，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，遠(yuǎn)程操控 支持向現(xiàn)場(chǎng)總線與基于現(xiàn)場(chǎng)控制的技術(shù)的升級(jí)。 編輯本段3051智能型差壓變送器主要特點(diǎn)HSL-3051型壓力變送器,傳感器是采用引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的高精度小型化智能傳感器，在轉(zhuǎn)換原理上利用數(shù)字化補(bǔ)償技術(shù)對(duì)溫度、靜壓進(jìn)行補(bǔ)償，提高了測(cè)量

9、精度，降低了溫度漂移。具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，可靠性高，自診斷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。以其極高的性能價(jià)格比，而成為變送器市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。 電容式變送器有一可變電容敏感元件，它能將測(cè)量膜片與電容極板之間的電容差經(jīng)振蕩器振蕩、調(diào)制解調(diào)、放大器放大、電壓電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)?？捎糜跉怏w、液體、蒸氣的測(cè)量。 技術(shù)參數(shù) 測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體、油等與316兼容的介質(zhì)測(cè)量范圍G:00.1541370Kpa A：06.26890Kpa精度等級(jí)：0.1%、0.2%、0.5%過(guò)載能力：量程的1.55倍長(zhǎng)期穩(wěn)定性：小于0.3%FS/年供電電源： 1536 VDC（標(biāo)定電壓24VDC）輸出信號(hào)： (420)mA（二/三線制）、帶Har

10、t協(xié)議顯示方式：指針表頭或數(shù)字顯示可選配校準(zhǔn)：通過(guò)調(diào)節(jié)精密電位器實(shí)現(xiàn)對(duì)零點(diǎn)、量程調(diào)節(jié) 工作溫度：（-4080） 補(bǔ)償溫度：（-2070）工作溫度：放大器工作在-29-+93； 敏感元件工作在-40-+104過(guò)程連接： M201.5外螺紋（3內(nèi)孔）或用戶注明隔離膜片材料：電容式外殼材料： 316 不銹鋼防護(hù)等級(jí)：IP65選型表 3051口口S口C口F口E口 智能壓差變送器3051智能壓差變送器口壓力形式D、壓差壓力 A、絕對(duì)壓力 G、表壓壓力 H、遠(yuǎn)傳壓力、壓差口零件材料1、316L 2、哈氏合金C 3、蒙乃爾合金S口輸出信號(hào)1、二線制(420)mA（默認(rèn)） 2、4-20mA帶Hart協(xié)議C口過(guò)

11、程連接方式1、內(nèi)螺紋1/4NPT（默認(rèn)） 2、內(nèi)螺紋M20*1.5V口顯示方式1、無(wú)顯示（默認(rèn)） 2、LCD數(shù)字0100%顯示（液晶）F口防爆等級(jí)1、標(biāo)準(zhǔn)型、不防爆（默認(rèn)）2、本安型（EXiaIICT4）3、隔爆型（EXdIIBT4）E口附件1、含三閥組 2、含安裝支架編輯本段簡(jiǎn)介壓力變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成420mA DC信號(hào)輸出。壓力變送器主要有電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等。 編輯本段性能規(guī)格（零基準(zhǔn)校驗(yàn)范圍，參考條件下，硅油充液，316 L不銹鋼隔離膜片。） 桿狀壓力變送器1.1. 參考精度. 數(shù)字、

12、智能：0.075%校驗(yàn)量程 . 模擬、線性：0.1%校驗(yàn)量程 1.2. 穩(wěn)定性. 數(shù)字、智能：6個(gè)月，0.1%URL . 模擬、線性：6個(gè)月，0.2%URL 1.3. 環(huán)境溫度影響.數(shù)字、智能： 零點(diǎn)誤差：0.1%URL/56 總體誤差：(0.2%URL+0.18%校驗(yàn)量程）/56 .模擬、線性 零點(diǎn)誤差：0.1%URL/56 總體誤差：(0.5%URL+0.5%校驗(yàn)量程）/56 1.4. 振動(dòng)影響在任意軸向上，200Hz下振動(dòng)影響為0.05%URL/g 1.5. 電源影響小于0.005%輸出量程/伏特。 1.6. 負(fù)載影響 沒(méi)有負(fù)載影響，除非電源電壓有變化。 1.7. 電磁干擾/射頻干擾（E

13、MI/RFI影響）由20至1000MHz，場(chǎng)強(qiáng)達(dá)至30V/M時(shí)，輸出漂移小于0.1%量程。 1.8. 安裝位置影響 零點(diǎn)漂移至多為0.25kPa。所有的零點(diǎn)漂移 都可修正掉；對(duì)量程無(wú)影響。 編輯本段主要優(yōu)點(diǎn)壓力變送器具有工作可靠、性能穩(wěn)定、 專用V/I集成電路，外圍器件少，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單、輕松，體積小、重量輕，安裝 調(diào)試極為方便。 鋁合金壓鑄外殼，三端隔離，靜電噴塑保護(hù)層，堅(jiān)固耐用。 4-20mA DC二線制信號(hào)傳送，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)。 LED、LCD、指針三種指示表頭，現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)十分方便?？捎糜跍y(cè)量粘稠、結(jié)晶和腐蝕性介質(zhì)。 高準(zhǔn)確度，高穩(wěn)定性。除進(jìn)口原裝傳感器已用激光修正外，對(duì)整機(jī)

14、在使用溫度范圍內(nèi)的 綜合性溫度漂移、非線性進(jìn)行精細(xì)補(bǔ)償. 功能規(guī)格3.1. 測(cè)量范圍：0-0.151370KPa 3.2. 零點(diǎn)與量程 . 數(shù)字、智能 可用本機(jī)量程和零點(diǎn)按鈕調(diào)整，或用HART手操器遠(yuǎn)程調(diào)整 . 模擬、線性 量程和零點(diǎn)連續(xù)可調(diào) 3.3. 零點(diǎn)正、負(fù)遷移 零點(diǎn)負(fù)遷移時(shí)，量程下限必須大于或等于-URL；零點(diǎn)正遷移時(shí)，量程上限必須小于或等于+URL。校驗(yàn)量程必須大于或等于最小量程。 3.4. 輸出 數(shù)字、智能： 420mA DC，用戶可選擇線性或平方根輸出。數(shù)字過(guò)程變量疊加在420mA 信號(hào)上，可供采用HART協(xié)議的上位機(jī)使用 模擬、線性： 420mA DC,與過(guò)程壓力成線性。 選型

15、步驟壓力變送器的選型是很重要的。下面根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剦毫ψ兯推鞯倪x型。 1、變送器的使用環(huán)境。 2、量程。（具體參見(jiàn)壓力變送器參數(shù)量程） 3、過(guò)載壓力。(一般差壓還需要有靜壓這一項(xiàng)參數(shù)) 4、精度。 5、壓力介質(zhì)。 6、供電電壓。 7、輸出信號(hào)。 8、沖擊和振動(dòng)。 9、壓力響應(yīng)。 10、壓力接口。 11、電氣接口。 12、安全認(rèn)證。 主要就是這么多，不過(guò)，針對(duì)不同的變送器可能會(huì)有不同配件等，選型時(shí)注意。 編輯本段產(chǎn)品分類1、普通壓力變送器 2、 防爆壓力變送器 3、差壓變送器 4、中、高溫壓力變送 5、遠(yuǎn)傳壓力變送器 編輯本段壓力變送器的選型表 型 譜說(shuō) 明型號(hào)2033壓力變送器傳感器類

16、型A干式厚膜壓阻式陶瓷傳感器B干式厚膜電容式陶瓷傳感器C進(jìn)口擴(kuò)散硅傳感器量程范圍105kPa20KPa2020kPa70KPa3070kPa350KPa40200kPa700KPa50700kPa3.5MPa602.0MPa7MPa707MPa35KPa8020MPa60MPa精度等級(jí)0.1%0.25%0.5%輸出信號(hào)E4-20mA DC 兩線制K1-5V DC 三線制M用戶約定S標(biāo)準(zhǔn)智能型：（輸出：420mA帶HART總線協(xié)議）壓力連接R標(biāo)準(zhǔn)型(M201.5)P齊平膜O按用戶尺寸加工其他選項(xiàng)i本安型iaCT6d隔爆型DBT4T船用型M1線性指示表M2數(shù)字液晶指示表M3數(shù)碼管數(shù)字指示表Z帶阻尼

17、調(diào)整Q遷移A絕壓測(cè)量F負(fù)壓測(cè)量S散熱器及過(guò)程連接件Y用戶約定壓力變送器選型： 2088擴(kuò)散硅壓力變送器（普通）308擴(kuò)散硅壓力變送器（防爆）代碼量程范圍A0-5KPa-20KPaB0-20KPa-70KPaC0-70KPa-350KPaD0-200KPa-700KPaEF0-2.0MPa-7MPaG0-7MPa-35MPaH0-20MPa-100MPa代碼精度等級(jí)0.1%0.25%0.5%代碼輸出代號(hào)E4-20mADC二線K0-10mAM用戶約定代碼壓力連接R標(biāo)準(zhǔn)型(M201.5)P齊平膜O按用戶尺寸加工代碼選項(xiàng)i本安型iaCT6d隔爆型dBT4T船用型M1線性指示表M2LED數(shù)字顯示表LCD

18、LED顯示表Z阻尼調(diào)整Q遷移A絕壓測(cè)量F負(fù)壓測(cè)量C選用陶瓷傳感器（帶*量程無(wú)）S散熱器及過(guò)程連接件Y用戶約定擴(kuò)展選擇壓力變送器所需要的參數(shù) 1、壓力量程范圍 2、是選擇智能還是模擬 3、是否要帶表頭顯示（指針、數(shù)碼管、液晶） 4、精度等級(jí) 5、測(cè)量的介質(zhì) 三、壓力變送器選型介紹1、變送器要測(cè)量什么樣的壓力：先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測(cè)量壓力的最大值，一般而言，需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，然而，由于

19、這樣做會(huì)精度下降。于是，可以用一個(gè)緩沖器來(lái)降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩(wěn)定性。 2、什么樣的壓力介質(zhì)：我們要考慮的是壓力變送器所測(cè)量的介質(zhì),黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送呂中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼,如果你的介質(zhì)對(duì)316不銹鋼沒(méi)有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合你對(duì)介質(zhì)壓力的測(cè)量.如果你的介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性，那么我們就要采用化學(xué)密封,這樣不但起到可以測(cè)量介質(zhì)的壓力

20、,也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器,延長(zhǎng)了壓力變送器的壽命. 3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機(jī)電商務(wù)網(wǎng) 非重復(fù)性，溫度、零點(diǎn)偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價(jià)格也就越高。每一種電子式的測(cè)量計(jì)都會(huì)有精度誤差的,但是由于各個(gè)國(guó)家所標(biāo)的精度等級(jí)是不一樣的,比如,中國(guó)和美國(guó)等國(guó)家標(biāo)的精度是傳感器在線度最好的部分,也就是我們通常所說(shuō)的測(cè)量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標(biāo)的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說(shuō)的測(cè)量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在中國(guó)

21、標(biāo)的精度就為0.5%. 4、變送器的溫度范圍：通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍，在超出溫度補(bǔ)范圍時(shí)，可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作，變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點(diǎn)漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/，讀數(shù)的+/-X%/，在超出溫度范圍時(shí)滿量程的+/-X%，在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%，如果沒(méi)有這些參數(shù)，會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是

22、由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。 5、需要得到怎樣的輸出信號(hào)：mV 、V、 mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)。是否需要放大器，放大器的位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備，采用mA輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法，如果需要將輸出信號(hào)放大，最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸出或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)，最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護(hù)或過(guò)濾器。(目前由

23、于各種采集的需要,現(xiàn)在市場(chǎng)上壓力變送器的輸出信號(hào)有很多種,主要有4.20mA,0.20mA,0.10V,0.5V等等,但是比較常用的是4.20mA和0.10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號(hào)中,只有4.20mA為兩線制,我們所說(shuō)的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制) 6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓：輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多放大變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓，因此，能夠得到的一個(gè)工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。 7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送

24、器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來(lái)講，這一點(diǎn)很重要。尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中，那么客戶用來(lái)校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。 8、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度：大部分變送器在經(jīng)過(guò)超時(shí)工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購(gòu)買前了解變送器的穩(wěn)定度，這種預(yù)先的工作能減少將來(lái)使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。 9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機(jī)架，然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購(gòu)傳送器傳一定要考慮到將來(lái)變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。 10、在變

25、送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接？若是采用長(zhǎng)距離連接，是否需要采用一個(gè)連接器？ 11、其他：我們確定上面的一些參數(shù)之后還要確認(rèn)你的壓力變送器的過(guò)程連接接口以及壓力變送器的供電電壓;如果在特殊的場(chǎng)合下使用還要考慮防爆以及防護(hù)等級(jí). 四、壓力變送器選型參考 1、什么樣的壓力介質(zhì) 黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。 2、變送器需要多大的精度 決定精度的有，非線性，遲滯性，非重復(fù)性，溫度、零點(diǎn)偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高

26、，價(jià)格也就越高。 3、變送器要測(cè)量什么樣的壓力 先確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的最大值，一般而言需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，這樣做還會(huì)使精度下降。于是可以用一個(gè)緩沖器來(lái)降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。 4、需要得到怎樣的輸出信號(hào) mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是

27、否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)，是否需要放大器，放大器的位置等。對(duì)于許多變送器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備采用mA輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法。 5、變送器的溫度范圍 通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫確段，其中一個(gè)溫度段是正常工作溫度，另外一個(gè)是溫度補(bǔ)償范圍，正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍，在超出溫度補(bǔ)償范圍時(shí)可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。 溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作變送器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點(diǎn)漂移，二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/，讀數(shù)的+/-X%/，在超出溫度范圍

28、時(shí)滿量程的+/-X%，在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%，如果沒(méi)有這些參數(shù)，會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時(shí)最復(fù)雜的一部分。 如果需要將輸出信號(hào)放大，最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。 如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特殊的保護(hù)或過(guò)濾器。 6、選擇怎樣的勵(lì)磁電壓 輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電

29、壓，因此，工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。 7、是否需要具備互換性的變送器 確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來(lái)講這一點(diǎn)很重要，尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中那么客戶用來(lái)校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使改變所用的變送器也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。 8、變送器的封裝 變送器的封裝，往往容易忽略是它的機(jī)架，然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購(gòu)變送器時(shí)一定要考慮到將來(lái)變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈的撞擊或振動(dòng)等。 9、變送器超時(shí)工作后需要保持穩(wěn)定度 大部分變送器在經(jīng)

30、過(guò)超額工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購(gòu)買前了解變送器的穩(wěn)定性，這種預(yù)先的工作能減少將來(lái)使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。 10、在變送器與其它電子設(shè)備間采用怎樣的連接 是否需要采用短距離連接？若是采用長(zhǎng)距離連接，是否需要采用一個(gè)連接器？ 編輯本段安裝使用在安裝使用壓力變送器前應(yīng)詳細(xì)閱讀產(chǎn)品樣本及使用說(shuō)明書,安裝時(shí)壓力接口不能泄露,確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè), 傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。 電容式壓力變送器常見(jiàn)故障分析與處理方法電容式壓力變送器測(cè)量部分敏感部件采用全焊接結(jié)構(gòu)，電子線

31、路部分采用波峰焊接和接插件安裝方式，整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐用，故障甚少。對(duì)絕大多數(shù)使用者來(lái)就，如發(fā)現(xiàn)敏感部件出現(xiàn)故障，一般無(wú)法自行修復(fù)，應(yīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其整體部件。 變送器測(cè)量部分的檢查變送器測(cè)量部分產(chǎn)生的故障，都會(huì)引起變送器無(wú)輸出或輸出不正常，因此應(yīng)首先檢查變送器的測(cè)量敏感部件。拆下法蘭，檢查敏感部件隔離膜片有無(wú)變形，破損和漏油現(xiàn)象發(fā)生。拆下補(bǔ)償板，不取出敏感部件，檢查插針對(duì)殼體的絕緣電阻，在電壓不超過(guò)100V的情況下，絕緣電阻不應(yīng)小于100M。接通電路和氣路，當(dāng)壓力信號(hào)為量程上限值時(shí)，關(guān)閉氣源，輸出電壓和讀數(shù)值應(yīng)穩(wěn)定不動(dòng)。如果輸出電壓下降，則說(shuō)明變送器有泄漏，可用肥皂水檢查出泄漏部位。 變送

32、器電路部分的檢查接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，檢查變送器輸出端電壓信號(hào)的狀態(tài)。若無(wú)輸出電壓，應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常；是否符合供電要求；電源與變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無(wú)接線錯(cuò)誤。如果變送器接線端子上無(wú)電壓或極性接反均可造成變送器無(wú)電壓信號(hào)輸出。排除上述原因，則應(yīng)進(jìn)一步檢查放大器板線路中元件有無(wú)損壞問(wèn)題；線路板接插件有無(wú)接觸不良現(xiàn)象，可采取對(duì)照正常儀表的測(cè)量電壓與故障儀表對(duì)應(yīng)的測(cè)量電壓相比較的方法，確定故障點(diǎn)，必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對(duì)流量型變送器檢查時(shí)，對(duì)J型放大器板應(yīng)特別要注意采取防靜電措施。 接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，若變送器輸出過(guò)高（大于10VDC），或輸出過(guò)低（小

33、于2.0VDC），且改變輸入壓力信號(hào)和調(diào)整零點(diǎn)、量程螺釘時(shí)輸出均無(wú)反應(yīng)。對(duì)于這類故障，除檢查變送器測(cè)量部分敏感部件有無(wú)異常外，應(yīng)檢查變送器放大器板上“振蕩控制電路部分”工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應(yīng)為2535VP-P；頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運(yùn)算放大器的工作狀況；各部分的元器件有無(wú)損壞問(wèn)題等。此類故障需要更換放大器板。變送器在線路設(shè)計(jì)和工藝裝配質(zhì)量上要求都十分嚴(yán)格，在實(shí)際使用中對(duì)出現(xiàn)的線路故障，經(jīng)檢查確認(rèn)后最好與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其故障線路板，以確保儀表長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性和可靠性。 現(xiàn)場(chǎng)故障檢查施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當(dāng)引起

34、的，歸納起來(lái)有幾個(gè)方面。1一次元件（孔板、遠(yuǎn)傳測(cè)量接頭等）堵塞或安裝形式不對(duì)，取壓點(diǎn)不合理。2引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過(guò)程法蘭中存有沉積物，形成測(cè)量死區(qū)。3變送器接線不正確，電源電壓過(guò)高或過(guò)低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。4沒(méi)有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不符合技術(shù)要求。 以上壓力傳感器及變送器出現(xiàn)的故障都會(huì)引起變送器輸出不正?；驕y(cè)量不準(zhǔn)確，但經(jīng)過(guò)細(xì)心檢查，嚴(yán)格按照技術(shù)要求使用和安裝，及時(shí)采取有效措施，問(wèn)題都可以排除，對(duì)不能處理的故障，應(yīng)將變送器送到實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)廠家做進(jìn)一步檢查。 編輯本段壓力變送器工作原理壓力變送器被測(cè)介質(zhì)的兩種壓

35、力通入高、低兩壓力室，作用在元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。 當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。壓力變送器和絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。 編輯本段種類及選用壓力傳感器及變送器分為表壓、絕壓、差壓等種類。常見(jiàn)0.1、0.2、0.5、1.0等精度等級(jí)?？蓽y(cè)量的壓力范圍很寬，小到幾十毫米水柱，大的可達(dá)上百兆帕。不同種類壓力傳感器及變送器的工作溫度范圍也不同，常

36、分成070、-2585、-40125、-55150幾個(gè)等級(jí)，某些特種壓力傳感器的工作溫度可達(dá)400500。 壓力傳感器及變送器基于不同的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著不同的防水性能及防爆等級(jí)，接液腔體由于材料、形狀的差異可測(cè)量的流體介質(zhì)種類也不同，常分為干燥氣體、一般液體、酸堿腐蝕溶液、可燃性氣液體、粘稠及特殊介質(zhì)。壓力傳感器及變送器作為一次儀表需與二次儀表或計(jì)算機(jī)配合使用，壓力傳感器及變送器常見(jiàn)的供電方式為：DC 5V、12V、24V、12V等，輸出方式有：05V、15V、0.54.5V、010mA、 020mA、 420mA等及Rs232、Rs485等與計(jì)算機(jī)的接口。 用戶在選擇壓力傳感器及變送器時(shí)，

37、應(yīng)充分了解壓力測(cè)量系統(tǒng)的工況，根據(jù)需要合理選擇，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，并可降低工程造價(jià)。 常見(jiàn)精度參數(shù)及試驗(yàn)設(shè)備 傳感器靜態(tài)標(biāo)定設(shè)備：活塞壓力計(jì)：精度優(yōu)于0.05% 數(shù)字壓力表: 精度優(yōu)于0.05% 直流穩(wěn)壓電源: 精度優(yōu)于0.05%傳感器溫度檢驗(yàn)設(shè)備：高溫試驗(yàn)箱：溫度從0+250溫度控制精度為1低溫試驗(yàn)箱:溫度能從0-60溫度控制精度為1 傳感器靜態(tài)性能試驗(yàn)項(xiàng)目:零點(diǎn)輸出、滿量程輸出、非線性、遲滯、重復(fù)性、零點(diǎn)漂移、超負(fù)荷。 傳感器環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目:零點(diǎn)溫度漂移、靈敏度漂移、零點(diǎn)遲滯、靈敏度遲滯。（檢查產(chǎn)品在規(guī)定的溫度范內(nèi)對(duì)溫度的適應(yīng)能力。此項(xiàng)參數(shù)對(duì)精度影響極為重要） 注意事項(xiàng) 在安裝使用前應(yīng)詳

38、細(xì)閱讀產(chǎn)品樣本及使用說(shuō)明書,安裝時(shí)壓力接口不能泄露,確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè), 傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。 變送器測(cè)量部分的檢查 變送器測(cè)量部分產(chǎn)生的故障，都會(huì)引起變送器無(wú)輸出或輸出不正常，因此應(yīng)首先檢查變送器的測(cè)量敏感部件。 1拆下法蘭，檢查敏感部件隔離膜片有無(wú)變形，破損和漏油現(xiàn)象發(fā)生。 2拆下補(bǔ)償板，不取出敏感部件，檢查插針對(duì)殼體的絕緣電阻，在電壓不超過(guò)100V的情況下，絕緣電阻不應(yīng)小于100M。 3接通電路和氣路，當(dāng)壓力信號(hào)為量程上限值時(shí)，關(guān)閉氣源，輸出電壓和讀數(shù)值

39、應(yīng)穩(wěn)定不動(dòng)。如果輸出電壓下降，則說(shuō)明變送器有泄漏，可用肥皂水檢查出泄漏部位。 五、變送器電路部分的檢查 1接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，檢查變送器輸出端電壓信號(hào)的狀態(tài)。若無(wú)輸出電壓，應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常；是否符合供電要求；電源與變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無(wú)接線錯(cuò)誤。如果變送器接線端子上無(wú)電壓或極性接反均可造成變送器無(wú)電壓信號(hào)輸出。排除上述原因，則應(yīng)進(jìn)一步檢查放大器板線路中元件有無(wú)損壞問(wèn)題；線路板接插件有無(wú)接觸不良現(xiàn)象，可采取對(duì)照正常儀表的測(cè)量電壓與故障儀表對(duì)應(yīng)的測(cè)量電壓相比較的方法，確定故障點(diǎn)，必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對(duì)流量型變送器檢查時(shí)，對(duì)J型放大器板應(yīng)特別要注意采取防靜電

40、措施。 2接通電源，在給定輸入壓力信號(hào)后，若變送器輸出過(guò)高（大于10VDC），或輸出過(guò)低（小于2.0VDC），且改變輸入壓力信號(hào)和調(diào)整零點(diǎn)、量程螺釘時(shí)輸出均無(wú)反應(yīng)。對(duì)于這類故障，除檢查變送器測(cè)量部分敏感部件有無(wú)異常外，應(yīng)檢查變送器放大器板上“振蕩控制電路部分”工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應(yīng)為2535VP-P；頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運(yùn)算放大器的工作狀況；各部分的元器件有無(wú)損壞問(wèn)題等。此類故障需要更換放大器板。 3變送器在線路設(shè)計(jì)和工藝裝配質(zhì)量上要求都十分嚴(yán)格，在實(shí)際使用中對(duì)出現(xiàn)的線路故障，經(jīng)檢查確認(rèn)后最好與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其故障線路板，以確保儀表長(zhǎng)期工作的

41、穩(wěn)定性和可靠性。 六、現(xiàn)場(chǎng)故障檢查 施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于使用和安裝方法不當(dāng)引起的，歸納起來(lái)有幾個(gè)方面。 1一次元件（孔板、遠(yuǎn)傳測(cè)量接頭等）堵塞或安裝形式不對(duì)，取壓點(diǎn)不合理。 2引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過(guò)程法蘭中存有沉積物，形成測(cè)量死區(qū)。 3變送器接線不正確，電源電壓過(guò)高或過(guò)低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。 4沒(méi)有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不符合技術(shù)要求。 以上出現(xiàn)的故障都會(huì)引起變送器輸出不正?；驕y(cè)量不準(zhǔn)確，但經(jīng)過(guò)細(xì)心檢查，嚴(yán)格按照技術(shù)要求使用和安裝，及時(shí)采取有效措施，問(wèn)題都可以排除，對(duì)不能處理的故障，應(yīng)將變送器送到實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)廠家做進(jìn)一步檢查