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技术文章
电容式压力变送器
点击次数：1822 发布时间：2025/8/14 9:44:40
在实际应用中，被测介质的两种压力分别进入高、低压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上。这些信号通过隔离膜片和元件内的填充液传递到测量膜片的两侧。电容式压力变送器则巧妙地利用这一原理，通过测量膜片与两侧绝缘片上的电构成电容器来工作。当两侧压力存在差异时，测量膜片会产生位移，这种位移量与压力差成正比，进而导致两侧电容量不等。随后，经过振荡和接调环节的处理，这种压力差异被转换为与压力成正比的信号输出。
值得一提的是，电容式压力变送器和电容式绝对压力变送器的工作原理与差压变送器相似。它们之间的主要区别在于低压室的压力设定：对于绝对压力变送器，低压室通常设定为大气压或真空状态。此外，电容式压力变送器还配备了A/D转换器，负责将解调器的电流转换为数字信号。这些数字信号随后被微处理器接收并处理，用于判断输入的压力值，同时控制变送器的工作模式和传感器线性化等关键运算。
02单晶硅压阻式压力变送器
单晶硅压力/差压变送器被广泛应用于液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力测量。它能够将这些物理量转化为4~20mA Hart电流信号进行输出，同时支持与HART 375或BST Modem的通信，实现参数设定与过程控制。与传统电接点压力表相比，其独特之处在于采用了纳米单晶硅作为传感器材料。该传感器模块采用全焊接技术，内部整合了一个过载膜片、一个压力传感器和一个温度传感器。其中，温度传感器用于温度补偿。压力传感器的一侧与传感器膜盒的高压腔相连，另一侧则与低压腔相连。当压力作用于隔离膜片和填充液时，会传递到传感器内的硅芯片上，导致芯片阻值发生变化，进而引起检测系统输出电压的变化。这个输出电压与压力变化成正比，经过适配单元和放大器处理后，可以输出标准化的信号。
单晶硅压阻式压力传感器的工作原理基于单晶硅的压阻效应。在单晶硅片上，通过集成电路工艺扩散出一组等值电阻，并将这些电阻接成桥路。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使得直接扩散在上面的应变电阻也发生变化，这种变化与被测压力成比例。随后，桥式电路根据这些变化输出相应的电压信号。
原创作者：西安新敏电子科技有限公司
