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        壓力變送器工作原理,壓力變送器工作原理模數轉換要點

        文章出處:華仁儀表 發表時間:2021-11-04 08:54

        系統硬件主要是由金屬電阻應變式壓力傳感器、信號調理電路、4~20mA輸出電路、顯示電路、按鍵輸入電路、報警電路以及電源電路等組成。當壓力傳感器將所測得的壓力變化量轉換為相應的電信號之后,經過信號調理電路之后,由A/D轉換器進行轉換, 并將轉換后的數字量送至MSP430內部進行分析。根據預先設定的分段式標定算法對信號進行處理,最終通過單片機內部的D/A轉換和4~20mA輸出電路將信號轉換為相應的模擬信號,供后續設備接入。


        1、壓力傳感器

        根據高溫熔體擠出生產控制過程的特點,所選用的壓力傳感器需要能適應高溫、高壓環境下持續測量,具備靈敏度高、測量速度快等特點,除此之外,還需要克服溫度等環境因素對測量結果的影響,因此系統選用金屬電阻應變式壓力傳感器。金屬電阻應變片能承受高溫、高壓環境,且對溫度的敏感程度較低,金屬電阻應變式壓力傳感器是目前工業檢測中應用最廣泛的壓力傳感器,其具有結構接單、操作方便等優點。當傳感器受到外界壓力時,它會將承受到的壓力按照一定的線性關系轉換為相應的電信號,通過采集傳感器輸出的電信號來擬定壓力-電壓曲線,從而根據采集到的電信號大小計算得到相應的壓力值。

        2、壓力檢測電路

        壓力檢測電路由電橋電路和信號檢測電路組成。電橋電路的一個橋臂為金屬電阻應變片式壓力傳感器,該橋臂用于檢測熔體的壓力,其會將所承受到的壓力值線性地轉換為相應的電信號。信號檢測電路對電橋輸出的電信號進行濾波、放大等處理, 將輸出電壓信號的幅值調整到合適的范圍,便于A/D轉換器對其進行模數轉換。

        3、A/D采集電路

        為了提高檢測精度,系統選用高精度16位A/D轉換芯片AD7606,AD7606最高采樣頻率到達200kHz,可同時采集8個通道的數據,采用單5V供電,采集電壓的范圍在-10~+10V之間。單片機通過FSMC總線接口與AD7606進行數據交互,AD7606的CONVST為啟動引腳,CONVSTA控制1~4通道,CONVSTB控制5~8通道。本文設計的智能壓力變送系統共用到兩個采集通道,通道1是對壓力信號進行采樣。通道2是對單片機供電電壓進行采樣,當供電異常時,及時發出報警。BUSY引腳為轉換結束標志位,當BUSY為高電平時表示AD7606正在進行模數轉換,當BUSY為低電平時表示轉換結束。

        4、4~20mA輸出電路

        單片機將采集到的壓力信號在內部進行計算、處理,然后將壓力值送入單片機內部的D/A轉換模塊, 通過轉換可以將數字信號轉換為對應的電流信號。但此電流信號并不是工業上標準的4~20mA電流輸出信號,因此需要將單片機D/A模塊輸出的電信號轉換為標準的4~20mA電流輸出信號。

        5、軟件設計

        軟件設計也是系統的重要組成部分之一,系統利用C語言進行編程,主要設計了系統初始化程序、A/D轉換程序、D/A轉換程序、分段式壓力算法程序等。當系統采集到壓力信號時,經外部A/D轉換芯片進行模數轉換,單片機內部對采集到的壓力值進行預處理,最后利用分段式壓力標定算法對壓力值進行修正,最后將處理過后的壓力值發送到顯示器上實時顯示。還可以通過預留的標準4~20mA電流輸出接口,將采集到的壓力信號供給其他儀表使用。

        1151變送器的工作原理。被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔膜片和δ元件內的填充液傳到預張緊的測量膜片兩側,測量膜片與兩側絕緣體上的電極各組成一個電容器,在無壓力通入或兩壓力均等時測量膜片處于中間位置,兩側兩電容器的電容量相等,當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容就不等,通過檢測,放大轉換成4-2OmA的二線制電流信號。壓力交送器和絕對壓力交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元份。

        1151壓力變送器工作原理


          電容式變送器有下列特點

        1.品種齊全、精度高、穩定性好,價格比同類進口儀表便宜

        2.采用二線制工作方式

        3.敏感元件采用固體化結構,小型堅固,抗振能力強

        4.主要部件可與1151同類產品進行互換

        5.關鍵零部件、電子元件及接插件均采用國際上高質量產品。本系列產品可靠性好,質量穩定,故障率少。   6.正遷移可達500%,負遷移可達600%(最小量程時)

        7.阻尼可調


        此文關鍵字:壓力,變送,器工,作原,理,理模,數轉,換,要,點

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