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電容式壓力變送器
電容式壓力變送器工作原理
電容式壓力變送器是基于電容感應(yīng)效應(yīng)，實現(xiàn)壓力信號到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信號的**轉(zhuǎn)換，本質(zhì)是 “壓力→機械位移→電容變化→電信號” 的線性傳遞過程。其測量核心由固定電極、可動電極（通常與隔離膜片集成）及封閉電容腔組成，初始狀態(tài)下兩極板形成穩(wěn)定電容值，當(dāng)被測介質(zhì)（氣體或液體）通過接口作用于可動電極時，壓力驅(qū)動電極產(chǎn)生微米級彈性位移，進(jìn)而改變兩極板的間距、正對面積或電容腔介電環(huán)境，使電容值隨壓力大小呈線性變化。
信號流轉(zhuǎn)過程中，首先由隔離膜片承接介質(zhì)壓力并傳遞至可動電極，避免電極直接接觸介質(zhì)受腐蝕；隨后電容傳感單元將壓力引發(fā)的位移轉(zhuǎn)化為電容變化信號，該信號經(jīng)專用振蕩電路、解調(diào)電路轉(zhuǎn)換為微弱電信號；接著通過信號處理模塊完成放大、濾波及溫度補償，有效抵消環(huán)境溫度波動、電磁干擾對測量精度的影響；*終將處理后的信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)通用的 4-20mA 電流信號或 0-5V 電壓信號，供控制系統(tǒng)、顯示儀表等外部設(shè)備采集讀取，實現(xiàn)壓力的實時監(jiān)測與控制。
該類型變送器無機械傳動部件，依賴電容傳感的物理特性實現(xiàn)非接觸式測量，兼具響應(yīng)速度快、測量精度高（常規(guī) ±0.1% FS~±0.25% FS）、抗腐蝕能力強的特點，適配高溫、高壓、強腐蝕等復(fù)雜工業(yè)工況，**應(yīng)用于化工、石油、電力等領(lǐng)域的壓力監(jiān)測。
| 基礎(chǔ)參數(shù) | ||
| 測量介質(zhì) | 液體或氣體（與接觸材質(zhì)兼容）量程區(qū)間＜10kPa(非導(dǎo)體、非腐蝕性、非爆炸性氣體且濕度≤90%RH、無結(jié)露)。 | |
| 測量量程 | -100kPa～0～100MPa（詳見量程選型表） | |
| 壓力類型 | 表壓、絕壓、負(fù)壓 | |
| 介質(zhì)溫度 | -40～85℃ | |
| 接通時間 | 20ms | |
| 穩(wěn)定性能 | ±0.1% FS/年 | |
| 溫度漂移 | ±0.01%FS/℃（溫度補償范圍內(nèi)） ±0.05%FS/℃（溫度補償范圍外） | |
| 防爆類型 | 隔爆型 Ex db ⅡC T6 Gb 隔爆粉塵型 Ex tb IIIC T80℃ Db 本質(zhì)安全型 Ex ia ⅡC T6 Ga (僅限4～20mA/4～20mA HART 輸出) 粉塵本質(zhì)安全型 Ex iaD 20 T80℃ (僅限4～20mA/4～20mA HART 輸出) 注：本質(zhì)安全必須經(jīng)由安全柵或本安電源供電 | |
| 防護(hù)等級 | IP66 注：以上防護(hù)等級是指電氣連接完整后所達(dá)到 | |
| 耐用性能 | 10X10?次（量程下限到量程上限循環(huán)次數(shù)） | |
| 響應(yīng)頻率 | 模擬信號輸出≤30Hz 數(shù)字信號輸出≤5Hz HART通訊≤10Hz | |
| 整體重量 | 無顯示≈1.25kg 有顯示≈1.4kg | |
| 分辨率 | 模擬輸出0.01%FS、數(shù)字輸出0.05%FS | |
| 輸出 | 4～20mA、RS485、0～10VDC、0～5VDC、1～5VDC、4～20mA HART | |
| 供電 | 9～32VDC、13～32VDC、15～32VDC、15～24VDC | |
| 精度等級 | 0.1%FS、0.25%FS、0.5%FS | |
| *大功率 | ||
| 電流型 | ≤0.02Us(W) | |
| 數(shù)字型 | ≤0.02Us(W)（有顯示）、≤0.015Us(W) （無顯示） | |
| 電壓型 | ≤0.02Us(W)（有顯示）、≤0.008Us(W)（無顯示） | |
| 4～20mA HART | ≤0.02Us(W) | |
| 負(fù)載特性 | ||
| 電壓型 | ≥10kΩ | |
| 電流型 | 無顯示負(fù)載≤{（Us-7.5）÷0.02}Ω 有顯示負(fù)載≤{（Us-12）÷0.02}Ω （Us=供電電壓） | |
| HART電流型 | 負(fù)載≤{（Us-12）÷0.02}Ω（Us=供電電壓） | |
| 環(huán)境條件 | ||
| 環(huán)境溫度 | -40～85℃ | |
| 環(huán)境濕度 | 0%～95%RH（無冷凝無結(jié)露） | |
| 過壓與爆破 | ||
| 過載壓力 | 300%FS、200%FS、150%FS、12kPa、50kPa、300kPa、480kPa、750kPa、800kPa、1.2MPa、2MPa、3MPa、5MPa | |
| 爆破壓力 | 600%FS、500%FS、400%FS、300%FS、20kPa、200kPa、600kPa、900kPa、1.25MPa、2MPa、3MPa、5MPa、9MPa、12.5MPa | |
| 整體材質(zhì) | ||
| 膜 片 | 316L不銹鋼 （接觸被測介質(zhì)） | |
| 過程連接 | 304不銹鋼 （接觸被測介質(zhì)） | |
| 外 殼 | 壓鑄鋁 | |
| 密封件 | 丁腈橡膠、氟橡膠 | |
| 顯示窗 | ≈6mm防爆玻璃 | |
| 機械穩(wěn)定性 | ||
| 抗振性能 | 10g(20…2000Hz) 符合IEC60068-2-6標(biāo)準(zhǔn) | |
| 抗沖擊性 | 500g/ms 符合IEC60068-2-27標(biāo)準(zhǔn) | |
| 電氣保護(hù) | ||
| 短路保護(hù) | ** | |
| 反極保護(hù) | 無損害，但不工作 | |
| 絕緣電阻 | ≥100MΩ 500VDC | |
| 絕緣強度 | 500VAC | |
| 輸出限制 | ||
| 輸出*小 | 4mA、0、0.001VDC、3.8mA | |
| 輸出*大 | 20mA、2000、5VDC、10VDC、22mA |
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