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      智能壓力變送器的工作原理及結構組成

      1、檢測、變換部分其中敏感元件的作用是將被測工藝參數轉換成電信號,目前主要采用擴散硅式和靜電電容式壓力傳感器。
      靜電電容型壓力傳感器其結構見圖2.被測壓力Pl、P2分別加于左右兩個隔離膜片上,通過硅油將壓力傳送到測量膜片.該測量膜片由金屬薄片制成,作為差動可變電容的活動電極,在兩邊壓力差的作用下可左右位移一定量距離。在測量膜片左右有兩個金屬固定電極。當測量膜片向一邊鼓起時,它與兩個固定電極間的電容量一個增大一個減小,通過引出線測量這兩個電容的變化便可知道差壓的數值。
      擴散硅式壓力傳感器見圖3,測量敏感元件為周邊固支的硅杯,在此杯狀單晶硅膜片的表面上沿一定的晶軸方向擴散著一些長條形電阻,這些電阻常連接成惠斯頓電橋形式,當硅膜片的上下兩側出現壓差時膜片內部產生應力,在壓力P1、P2作用下電橋出現不平衡,輸出一個正比子壓力變化的電壓信號。調節單元的功能是把傳感器輸出的微弱模擬信號調節成計算機要求的信號電平,并且經A/D轉換器件轉換成數字量輸入微處理機中.
      2、微處理器部分從總體而言,微處理器的作用是對變送器的各功能模塊進行管理.借助于微處理器(計算機)的判斷、記憶、運算功能,可以實現許多處理功能;檢測部分線性化,量程重調與轉換,零點調整,阻尼時間設定,自診斷和通訊等.微處理器還控制D/A模塊、顯示驅動模塊并驅動數字通訊器等.而只讀存儲器用于存放組態數據、測頭線性化數據和量程常數。
      3 、輸出部分   

      由于目前國內外均規定了過程控制系統的標準模擬信號電流為直流(DC)4~20mA,電壓信號為1~5v,故CPU處理輸出的數字量測量信號需經D/A轉換成DC4~20mA模擬量輸出,隨著技術的不斷發展,過程控制系統實現數字化已是必然趨勢?,F正處于模擬、數字信號并存的時期.故現有的智能壓力變送器除輸出模擬量外還必須有數字量輸出的功能.此外,在通訊中也涉及數字量問題,這一切都有賴于數字通訊器(調制解調器)來進行。
      4、 遠傳通訊器部分遠傳通訊器供使用者與壓力變迭器之間通訊之用. 其主要功能為:校正變送器的零位和測量量程;遙控調整設定值;顯示變送器參數
      根據智能壓力變送器的各主要組成部分及其功能,由此可得出其基本工作原理:
      生產過程的壓力信號作用于變送器測量室測量膜片,膜片產生位移并通過轉換機構和相應電路轉換成電模擬信號,再經A/D轉換為數字信昏羞入CPU進行處理.處理后的數字信號分兩路:一路通過D/A轉換為DC4~20mA輸出;另—路經數字通訊器送出數字信號。在需要進行遠傳遙控時,只要將遠傳通訊器連接在智能壓力變送器輸出DC4~20mA回路的任意端點上,即能進行詢問、診斷和設定調整。


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