差壓式液位變送器的工作原理

差壓式液位變送器的工作原理

壓差檢測(cè)中通常是采用彈性式壓差儀表，要對(duì)壓力和壓差信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳遞的最好、最有效的方法是采用電變送的方法，電變送方法就是通過(guò)電氣位移變換器將壓力和壓差產(chǎn)生的彈性元件的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成某種電氣量，然后加以傳送，秦山三廠采用的電容式差壓變送器。

     差壓變送器由感測(cè)部分和測(cè)量電路兩部分組成，電容器的電容量由其兩個(gè)極板的大小、形狀、相對(duì)位置以及極板之間的電介質(zhì)的介電系數(shù)所決定。若一個(gè)極板固定不動(dòng)，而另一個(gè)極板隨壓差而變化其位置，電容器的電容量隨著壓差的變化而變化，通過(guò)測(cè)量電路將電容量的變化轉(zhuǎn)換成電流或電壓輸出信號(hào)，送至有關(guān)單元實(shí)現(xiàn)顯示和控制。

　　為了提高電容式壓差傳感器的靈敏度和改善其輸出特性，實(shí)際采用的常是差動(dòng)的形式，也就是將可動(dòng)極板放置于兩塊固定極之間，當(dāng)壓差變化時(shí)，一個(gè)電容的電量增大而另一個(gè)電容的電容量則減小，因此其靈敏度可提高一倍而非線性又可大大降低。

電容式壓差變送器的測(cè)量電路如圖1所示，變送器的輸出可以轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等信號(hào)，然后放大。圖1（a）的交流電橋法是將兩個(gè)電容器接于交流電橋的兩個(gè)相鄰臂上，交流電橋的輸出經(jīng)放大與相敏檢波后進(jìn)行測(cè)量。圖1（b）的雙T網(wǎng)絡(luò)法壓差引起的電容變化轉(zhuǎn)換成電壓變化輸出。在交流電源正半周時(shí)，通過(guò)二極管D1對(duì)電流器C1進(jìn)行充電，在負(fù)半周時(shí)，電容器C1經(jīng)電阻R1與R3進(jìn)行對(duì)地放電；而電容器C2 則在電源的負(fù)半周充電、正半周對(duì)R3 與R2 反向放電。因此R3上兩端的電壓輸出是由C1與C2的平均放電電流之差所決定的。當(dāng)壓差為零時(shí)，C1、D1、R1與C2、D2、R2的參數(shù)相同，則通過(guò)R3的平均放電電流之差為零。當(dāng)壓差不等于零時(shí)，差動(dòng)電容C1與C2一個(gè)增大一個(gè)減小，使兩者的平均放電電流不相等，因此R3兩端的電壓輸出也就有了相應(yīng)的變化