壓力變送器是一連生產(chǎn)歷程主動化中歷程檢測和控制體系的重要構(gòu)成部門。其作用是將壓力等被測工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電(氣)同一尺度信號,然后將此信號送至別的單位以實現(xiàn)對上述工藝參數(shù)的主動檢測或主動調(diào)治。智能壓力變送器布局如圖3.1 所示。
1) 檢測、變更部門
此中敏感元件的作用是將被測工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號,現(xiàn)在重要接納擴散硅式和靜電電容式壓力傳感器。
片上靜電電容型傳感器其布局見圖3.2。被測壓力P1、P2 分別加于左右兩個斷絕膜片上,通過硅油將壓力傳送到丈量膜片。該丈量膜片由金屬薄片制成,作為差動可變電容的運動電極,在雙方壓力差的作用下可左右位移肯定量間隔。在丈量膜片左右有兩個金屬牢固電極。當丈量膜片向一邊興起時,它與兩個牢固電極間的電容一個增大一個減小,通過引出線丈量這兩個電容的變革便可知道差壓的數(shù)值。
擴散硅式壓力傳感器見圖3.3。丈量敏感元件為周邊固支的硅杯,在此杯單晶硅膜片的上下兩側(cè)出現(xiàn)壓差時膜片內(nèi)部孕育發(fā)生應(yīng)力。在壓力P1、P2 作用下電橋出現(xiàn)不均衡,輸出一個正比于壓力變革的電壓信號。
調(diào)治單位的功效是把傳感器輸出的薄弱模仿信號調(diào)治成盤算機上求的信號電平,而且經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入微處置處罰機中。
2) 微處置處罰器部門
從總體上而言,微處置處罰器的作用是對變壓器的各功效模塊舉行辦理。借助于微處置處罰器(盤算機)的果斷、影象、運算功效,可以實現(xiàn)很多處置處罰功效:檢測部門線性化,量程重調(diào)與轉(zhuǎn)換,零點調(diào)解,阻尼時間設(shè)定,自診斷和通訊等。微處置處罰器還控制D/A 模塊、表現(xiàn)驅(qū)動模塊并驅(qū)動數(shù)字通訊器等。而只讀存儲器用于存放組態(tài)數(shù)據(jù)、測頭線性化數(shù)據(jù)和量程常數(shù)。
3) 輸出部門
由于現(xiàn)在海表里均劃定了歷程控制體系瓣尺度模仿信號電流為直流(DC)4~20mA,電壓信號為1~5V。故CPU 處置處罰輸出的數(shù)字量丈量信號需經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換成(DC)4~20mA 模仿量輸出;隨著技能的不停生長,歷程控制體系實現(xiàn)數(shù)字化已是一定趨向。現(xiàn)處于模仿、數(shù)字信號并存的時期。故現(xiàn)有的智能壓力變送器除輸出模仿量外還必須有數(shù)字量輸出的功效。別的,在通訊中也涉及數(shù)字量題目,這統(tǒng)統(tǒng)都有賴于數(shù)字通訊器(調(diào)制解調(diào)器)來舉行。
4) 遠傳通訊器部門
遠傳通訊器供利用者與壓力變送器之間通訊之用。其主上功效為:校正變送器的零位和丈量量程;遙控調(diào)解設(shè)定值;表現(xiàn)變送器參數(shù)。
憑據(jù)智能壓力變送器的各重要構(gòu)成部門及其功效,由此可得出其根本領(lǐng)情原理:生產(chǎn)歷程的壓力信號作用于變送器丈量室丈量膜片,膜片孕育發(fā)生位移并通過轉(zhuǎn)換機談判相應(yīng)電路轉(zhuǎn)換成電模仿信號,再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入CPU 舉行處置處罰。處置處罰后的數(shù)字信號分兩路:一起通過D/A 轉(zhuǎn)換為(DC)4~20mA 輸出;另一起經(jīng)數(shù)字通訊器送出數(shù)字信號。
在必要舉行遠傳遙控時,只要將遠傳通訊器毗連在變送器輸出(DC)4~20mA 回路的恣意端點上,即能舉行扣問、診斷和設(shè)定調(diào)解。