之一。近年来,随微电子技能、微处理器技能和现场总线技能的开展,呈现了以硅微电容作为压力传感器、契合现场总线协议的
仍选用电容丈量原理,但在结构上和传统的电容传感元件有很大不同,电容用硅资料制成,体积特别小,仅9mm×9mm×7mm,故称硅微电容传感器。其结构如图1所示。为了消除被测介质温度和静压对丈量膜片的影响,变送器选用了共同的起浮膜盒结构。硅微电容传感器是全体封装,周围被封液包,故称起浮膜盒结构,如图2所示。硅微电容传感器的膜盒结构与传统膜盒结构有很大不同,硅微电容传感器不在膜盒的下部,而是在上部,传感器移到膜盒上部,远离丈量介质,受介质气温改变的影响减小;一起检测器内部装有温度灵敏元件,依据灵敏元件丈量的温度,变送器微处理器随时批改气温改变带来的影响,所以外表具有优异才能的温度特性;膜盒基座四周均受压力效果,所以受静压影响极小;维护膜片不再是丈量膜片,当单向超压大于量程3倍时,维护膜片产生变形,吸收部分封液压力,然后维护硅微电容,使变送器抗过压才能大大增强。(2) 感测
图1中,硅资料膜片形成两个电容,设B、C两极间电容为C1,A、B两极间电容为C2,当传感器两头压力PH、PL改变时,会引起硅微电容C1和C2的改变,丈量电容的改变量即可计算出压力差的巨细。图2是变送器电容感测电路的原理简图。当接通电源时,电容C1经过R1得到充电,C2因开关S2闭合而为零电位。当C1的充电电压到达触发器Q的门槛电压时,触发电路Q翻转,并以R3及C3的时刻常数操控脉冲开关输出。当开关S1接通时,C1放电,C2经过R2充电。与此一起,计数器对充放电进行重复计数,并以N次为1个循环,计数器对N次的脉冲时刻进行计数,最终求得与静电容量C1成份额的时刻T1(T1已是数字量),相同也可求得与静电容量C2成份额的时刻数字T2,依据电容充放电时刻和电容容量的联系,可得到下式:
微处理器对T1、T2和线性补正系数TC进行运算,得到与压力成份额的成果,即:
图3是规范型CXT变送器的作业原理框图。图中,传感膜盒中的EEPROM寄存膜盒制造的完好过程中由出产线上的计算机收集到的数据,包含丈量规模、输入输出特性、静压和温度特性、批改数据等参数;电子单元中的EEPROM中寄存变送器调试过程中外表的各种参数。双存储器结构使外表有杰出的部件互换性。一起微处理器依据两个温度传感器测得的温度随时批改温度带来的影响。
外表和操控室设备间通讯的一个过渡性协议。所谓“过渡”就是指HART兼容了传统4~20mA模仿信号与数字通讯信号。HART协议选用了Bell202规范的FSK频移键控信号。它在4~20mA的模仿信号上叠加起伏为0.5mA的正弦调制波,1200Hz代表逻辑“1”,2200Hz代表逻辑“0”。因为所叠加的正弦信号平均值为0,所以不可能影响4~20mA的输出电流。因而,模仿外表在数字通讯时仍能够照旧作业,这是HART规范的重要长处之一。全数字通讯是现场外表开展的趋势,CXT还选用了世界现场总线规范中运用最广泛的FF协议和Profibus协议。规范型变送器替换通讯板后,即可晋级为全数字型智能压力/差压变送器。