Δd
ΔC
Байду номын сангаасΔP↑ 感压 ↑ 膜片
测量部件
转换电路
测量原理图
调零、迁移 电路
放大电路
Ii I
If
反馈电路
I0 4～20 mA
3.1.电容式压力、差压变送器
10
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.2.测量原理
差动平板电容器有三个极板 ，中间一个电极板为活动电 极板，两端为固定电极板。 电容变化量与活动电极的位 移成正比。当位移较小时， 近似满足线性关系。
扩散硅式压力变送器
2.4.智能式压力、差压变送器
电容式压力变送器
2.压力、差压变送器的分类
工业压力变送器 数字压力变送器 电容压力变送器 隔膜压力变送器
智能压力变送器
隔离液位变送器 微压变送器
湿式压力变送器 本安压力变送器 扩散硅压力变送 器
8
3.1.电容式压力、差压变送器
3.1.1.结构组成
由测量部件、转换电路、 放大电路三部分组成。
R6 R6
R8 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
(I1
I2)
Uc
Ic
I1
I2
R8 R6 R6 R8
UO2
R6 R8 R6 R8
Uc
ΔP↑→(Ci2+Ci1)↑→回路阻抗↑→振
荡器振荡幅度↓ →Uc↓→Ic↓→Ic和K2
的变化方向相反，Id与ΔP成线性关系。
3.1.电容式压力、差压变送器
振荡控制放大器
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《压力、差压变送器的结构原理 与故障处理》
甘光升 2011年09月26日
学习目标
1.掌握电容式压力 、差压变送器结构与工作原理。 2.掌握压力、差压变送器故障处理方法。 3.熟悉几种常见压力、差压变送器工作原理。 4.了解各种压力、差压变送器电子转换电路。 5.了解变送器调试基本知识。
Ci2 Ci1
Ci2 Ci1
ΔP
Id
测量部件
电容-电流转换器
P1>P2
P1
P2
Id
f
Ci 2 Ci 2
Ci1 Ci1
f
P
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路流程图
振荡器
IC1
差动电容 （│）
解调器 Id
If ＋－
线性调 整 Vc
Vr 基准电压
Iz 稳压源
调零 零迁
IC3
负反馈 限流 功放
3.1.电容式压力、差压变送器
放大转换部分
放大电路的作用:将测量部分输出的差动信号Id放大并转
换成4~20mA的直流输出电流，实现量程调整、零点调整和 迁移、输出限幅和阻尼调整功能。
3.1.电容式压力、差压变送器
电流放大电路
将Id放大并转换成4~20mA的直流输出电流，并实现量程调
整。
输出电流Io路线为： E+→D11→R31∥W3 →R33 → D12→R18→
E Io
RL
13
3.1.电容式压力、差压变送器
整机电路
3.1.电容式压力、差压变送器
电容-电流转换电路
作用:将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id。
Id
f
Ci Ci
2 2
Ci1 Ci1
f P
解调器
电路组成:
振荡控制 放大器
振振荡荡器器
3.1.电容式压力、差压变送器
振荡器
变压器反馈式振荡器
作用: 控制流过D1、D5和D3、D7的电流之和 I2+I1 即 Ic 等于常数。
U d1
R9 R7 R9
UO2
R6
R8
R8
U
02
R6 R6
R8 R8
U
O2
U d2
R7 R9 R7 R9
I2
R6 R8 R6 R8
I1
R6 R8 R6 R8
(I2
I1)
Ud Ud1 Ud2 0
I2
I1
R34 C11 VT2→VT4→RL→E－
课 间 休 息
3.1.电容式压力、差压变送器
线性调整电路
利用W1产生的附加电压UC进行补偿。(R22=R23 ) 若W1=0，正负半周负载相等，则UC=0 (无补偿作用)。 若W1≠0，正负半周负载不相等，则UC≠0 (有补偿作用)
。 则IC1输入为: U d1 U d 2 Uc 0
R8 R6 R6 R8
Uo2
常数
定性分析 ： (I2+I1)↑→Ud2↑→Ud↑→V01 ↑→ U01↓(U01是以 正电源为基准)→振荡器振荡幅度↓→变压器T1输出电压↓ →使 (I2+I1)↓(I2+I1恢复到原来的数值)
3.2.扩散硅式压力、差压变送器
差动电容的相对变化量与输 入差压成线性关系。变送器 基本不受温度的影响 。
转换环节检测出差动电容的 相对变化量，将其转换成 4 ～20mA 的直流电流输出。
P1>P2
P1
P2
11
3.1.电容式压力、差压变送器
3.2.3.转换电路
作用:电容的相对变化量→差动电流，并实现非线性补偿。 结构组成:振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路 。 各组成部分的作用及原理（画出简化线路）
。
其作用为：向电容式
压力传感器的Ci1和Ci2
提供高频电源
振荡器的等效电路
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
i2
i1
(+)
i2
(+)
i1 +
+
ii21
ii21
3.1.电容式压力、差压变送器
解调器
作用：对通过差动电容Ci1、Ci2的高频电流进行半波整流 振荡器输出为正半周时，电流 i1 的路线为： T1(3)→ D7 D3 →C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1(10) 振荡器输出为正半周时，电流 i2 的路线为： T1(2)→ D6、D2 →C2→Ci2→C17→C11→T1(11) 振荡器输出为负半周时，电流 i2 的路线为： T1(12)→R7∥R9→C17→Ci2→C2→D1、D5→T1(1) 振荡器输出为负半周时，电流 i1 的路线为： T1(11)→C11→C17→Ci1→C1→D4、D8→T1(2)
目录
1.压力、差压变送器概述 2.压力、差压变送器的分类 3.压力、差压变送器的结构原理 4.压力、差压变送器调试基本知识 5.压力、差压变送器的故障处理
1.压力、差压变送器概述
变送器是对各种工艺参 数，如温度，压力、流量、 液位、成分等物理量进行检 测，并转化成统一标准信号： （DC4-20mA，DC1-5V），以 扩散硅式压力变送器 电容式压力变送器 供显示、记录或控制之用。
四线制
二线制
1.压力、差压变送器概述
1-盖；2-放大器盒盖；3-敏感元件输出电缆及插头；4-零点、 阻尼、量程调节螺钉；5-放大器；6-定位螺钉；7-外壳锁紧螺母； 8-容室紧固螺栓；9-外壳
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2.压力、差压变送器的分类
2.1.电容式压力、差压变送器
2.2.扩散硅式压力、差压变送器
2.3.膜盒式压力、差压变送器