Передатчики давления являются одним из наиболее распространенных типов датчиков, используемых в управлении промышленной автоматизацией.Капацитивный тип и монокристаллический кремниевый резонансный тип представляют собой три основных типа, каждый со своим уникальным принципом работы, преимуществами и недостатками и сценариями применения
Пиезорезистивный передатчик давления
Принцип работы
Пиезорезистивные передатчики давления используют пьезорезистивный эффект монокристаллического или поликремния для преобразования механических деформаций, вызванных давлением, в электрические сигналы:
1Давление действует на чувствительную диафрагму, и диафрагма становится эластичной деформацией.
2Пьезорезистивный элемент (резистор) на диафрагме изменяет значение сопротивления вследствие силы.
3Изменение сопротивления преобразуется в сигнал напряжения через мост Wheatstone, и выходный электрический сигнал пропорционален давлению.
Преимущества:
1Высокая точность.
2Простая структура и низкая стоимость.
3Быстрая скорость ответа, подходящая для измерения динамического давления.
Недостатки:
1Он чувствителен к температуре и нуждается в температурной компенсации.
2- Подвержен механическим вибрациям.
3Общая долгосрочная стабильность, большой дрейф.
Сценарий применения
• Измерение давления жидкостей, газов и паров.
• Обширные инженерные приложения, такие как оборудование для очистки воды, давление автомобильного масла, системы охлаждения и т.д.
Передатчик емкостного давления
Принцип работы
Капацитивный передатчик давления использует давление, чтобы вызвать изменение емкости принцип:
1Давление воздействует на металлическую или неметаллическую диафрагму, вызывая эластическую деформацию диафрагмы.
2Диафрагма и фиксированный электрод образуют переменный конденсатор, и изменение давления приводит к изменению значения емкости.
3Изменение емкости преобразуется в электрический сигнал, и выходный сигнал пропорционален давлению.
Преимущества:
1Высокая чувствительность, особенно подходящая для измерения малого давления.
2Низкий температурный эффект, хорошая долгосрочная стабильность.
3Подходит для измерения высокого и низкого давления.
Недостатки:
1Чувствительны к примесям, влаге и другим средам, требуют специальной обработки.
2Обработка сигнала является сложной и относительно дорогой.
3Скорость ответа немного медленнее, чем пиезорезистивный тип.
Сценарий применения
• Сценарии точности, такие как медицинское давление воздуха, оборудование для переработки пищевых продуктов.
• Высокая температура, высокое давление, высоко коррозионные условия, такие как химическая и нефтяная промышленность.
Монокристаллический кремниевый резонансный передатчик давления
Принцип работы
Монокристаллический кремний резонансный передатчик давления использует принцип изменения резонансной частоты в монокристаллическом кремнии:
1Микрорезонаторы обрабатываются на монокристаллической кремниевой диафрагме.
2Давление вызывает деформацию диафрагмы, что приводит к изменению напряжения резонатора.
3Изменение напряжения изменяет вибрационную частоту резонатора.
4После измерения изменения резонансной частоты, вычислить значение давления через алгоритм.
Преимущества:
1Высокая точность.
2Хорошая долгосрочная стабильность, небольшой дрейф, подходящий для длительных измерений.
3Сильная антиинтерференция, нечувствительная к электромагнитным и окружающим помехам.
4Подходит для высокой температуры, высокого давления и суровой среды.
Недостатки:
1Высокая стоимость производства и высокая цена.
2Скорость ответа немного медленная, подходит для статических или квазидинамических измерений.
3Сложная конструкция и калибровка.
Сценарий применения
Приложения, требующие высокой точности и надежности, такие как нефтегазопроводы, измерение давления в аэрокосмической отрасли.
• оборудование для метрологии и исследований.
