差压变送器-浙江大学-控制科学与工程学院ppt课件.ppt

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1、3.2.差压变送器差压变送器用来将差压、流量、液位等被测参数转换为标准的统一信号，以实现对这些参数的显示、记录或自动控制。1差压从物理学角度来看，任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上的这两部分压力总和称为绝对压力。　　P绝=P表+大气压2测量绝对压力的仪表称为绝压表。对于普通的工业压力表测量的都是表压值，也就是绝对压力与大气压的压差值。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压；当绝对压力小于大气压值时测得的表压值为负值，称为负表压，即真空度。测量真空度的仪表称

2、为真空表。3按照检测元件分类:膜盒式差压变送器电容式差压变送器扩散硅式差压变送器振弦式差压变送器电感式差压变送器等△p→F(M)△p→C△p→R△p→f△p→L43.2.1.膜盒式差压变送器膜盒式差压变送器构成工作原理：力矩平衡检测元件——膜盒或膜片杠杆系统则有单杠杆、双杠杆和矢量机构5DDZ-III型差压变送器检测部分:ΔP→输入力Fi杠杆系统:力的传递和力矩比较位移检测放大器:位移→输出电磁反馈装置:输出→反馈力Ff①②③④6(1)测量部分作用：把被测差压ΔP转换成作用于主杠杆下端的输入力FiA1=A2=AdFi=Ad(P1-P

3、2)=AdΔPFi=A1P1-A2P2因:故:7(2)电磁反馈装置作用：把变送器的输出电流I0转换成作用于副杠杆的电磁反馈力Ff见图Ff=πBDcWI0设Kf=πBDcW则Ff=KfI0改变反馈动圈的匝数，可以改变Kf的大小81-3短接、2-4短接W=W1=725匝1-2短接W=W1+W2=2175匝可实现3：1的量程调整W1=725匝，W2=1450匝9回顾：电感&电感传感器电感传感器的敏感元件是电感线圈，其转换原理基于电磁感应原理。它把被测量的变化转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化(在电路中表现为感抗XL的变化)而达到被测量

4、到电参量的转换。10自感当一个简单的单线圈作为敏感元件时，机械位移输入会改变线圈产生的磁路的磁阻，从而改变自感式装置的电感。电感的变化由合适的电路进行测量，就可从表头上指示输入值。磁路的磁阻变化可以通过空气间隙的变化来获得，也可以通过改变铁心材料的数量或类型来获得。简单自感式装置原理图11互感采用两个线圈的互感装置如图5.26所示。当一个激励源线圈的磁通量被耦合到另一个传感线圈上，就可从这个传感线圈得到输出信号。输入信息是衔铁位移的函数，它改变线圈间的耦合。耦合可以通过改变线圈和衔铁之间的相对位置而改变。这种相对位置的改变可以是线位

5、移的，也可以是转动的角位移。12(3)放大器作用：把副杠杆上位移检测片（衔铁）的微小位移S转换成4~20mA的直流输出电流构成方框图:13放大器14差动变压器差动变压器的作用是将位移检测片（衔铁）的位移S转换成相应的电压信号15差动变压器=>uCD随着S的减小而增大与uAB同相

6、就是在振荡电路中通过对振荡电流同相位的电流补给，使振荡电流不断增大的过程），并使反馈环路增益满足一定的条件，那么，电路在没有外部激励的情况下会产生输出信号，即产生自激振荡。无论在放大电路还是在振荡电路中，自激振荡的本质是相同的。即振荡时电路中的反馈一定是正反馈，并且反馈环路增益必须满足一定的条件。返回18低频振荡器振荡器的放大特性和反馈特性不同S下的输出与输入关系S↓→F↑→交点上移→uAB↑19整流滤波电路将振荡器的输出电压uAB转换为直流电压信号UR4整流滤波电路功率放大器20功率放大器将输入的电压信号UR4转换为变送器的输出电

7、流I0提高电流放大系数电平配置目的：21(4)杠杆系统进行力的传递和力矩比较①主杠杆：将输入力Fi转换为作用于矢量机构上的力F122②矢量机构：将输入力F1转换为作用于副杠杆上的力F223③副杠杆进行力矩的比较αS24(5)整机特性零点和量程要反复调整253.2.2.电容式差压变送器电容式差压变送器是目前工业上普遍使用的一种变送器。电容式差压变送器的信号检测部分采用电容式压力传感器，输入差压作用于电容式压力传感器的中心感压膜片，从而使感压膜片（即可动电极）与两固定电极所组成的差动电容之电容量发生变化，此电容变化量由信号调理部分转换、

8、放大后输出标准电流信号。感压膜片差动电容△P△S△C差动电容变化2627(1)电容式差压变送器构成方框图检测元件28ΔP=0Ci1=Ci2=15pFΔP＞0Ci1的电容量减小Ci2的电容量增大(2)电容式差压变送器测量原理——差动电容