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1、1,3.2.差压变送器,差压变送器用来将差压、流量、液位等被测参数转换为标准的统一信号，以实现对这些参数的显示、记录或自动控制。,膜盒式差压变送器,电容式差压变送器,扩散硅式差压变送器,振弦式差压变送器,电感式差压变送器等,按照检测元件分类:,2,3.2.1.膜盒式差压变送器,工作原理：力矩平衡,检测元件膜盒或膜片,杠杆系统则有单杠杆、双杠杆和矢量机构,膜盒式差压变送器构成,P,测量部分,Fi,杠杆系统,M,放大器,反馈部分,Ff,Io,3,DDZ-III型差压变送器,检测部分:P 输入力Fi,杠杆系统:力的传递和力矩比较，生成位移信号,位移检测放大器:位移 输出Io,电磁反馈装置:输出反馈力
2、Ff,RETURN,4,(1)测量部分,作用：把被测差压P转换成 作用于主杠杆下端的输入力Fi,A1=A2=Ad,Fi=Ad(P1-P2)=AdP,Fi=A1P1-A2P2,因:,故:,5,(2)杠杆系统,进行力的传递和力矩比较,主杠杆,将Fi转换为F1,矢量机构,将F1转换为F2,副杠杆,将F2产生的力矩与Ff产生的力矩进行比较，生成位移变化,6,主杠杆,将Fi转换为F1F1作用于矢量机构上,7,矢量机构,将输入力F1转换为作用于副杠杆上的力F2,8,副杠杆,进行力矩的比较,F2产生的力矩,Ff产生的力矩,合力矩,调零力Fz产生的力矩,最终的合力矩,9,(3)电磁反馈装置,作用：把变送器的输
3、出电流I0转换成作用于副杠杆的电磁反馈力Ff,Ff=BDcWI0,设 Kf=BDcW,改变反馈动圈的匝数W，可以改变 Kf的大小,反馈动圈1固定在副杠杆上，且处于永久磁钢2的磁场中，可在其中左右移动。软铁芯3和永久磁钢2组成磁路。软铁芯使环形气隙中形成均匀的辐射磁场，从而使流过反馈动圈的电流方向总是与磁场方向垂直。当变送器的输出电流过反馈动圈时，就会产生电磁反馈力Ff。Ff与变送器输出电流I0之间的关系为：,则 Ff=KfI0,10,1-3短接、2-4短接,W=W1=725匝,1-2短接,W=W1+W2=2175匝,可实现3：1的量程调整,W1=725匝，W2=1450匝,R11与W1的直流电
4、阻相同,11,(4)整机特性,回放,12,13,1.变送器的输出电流I0和输入信号P之间呈线性关系,2.调整调零弹簧可以使变送器输出电流I0在输入信号范围下限时为4mA。,3.改变tg或Kf可以调整变送器的量程,4.零点和量程要反复调整,回放,14,.电容式差压变送器,电容式差压变送器采用差动电容作为检测元件主要包括测量部件和转换放大电路两部分：,差压电容膜盒,电容-电流转换电路,调零、零迁电路,电流放大器,反馈电路,p,C,Ii,If,Iz,Io,测量部分,转换放大部分,15,P=0 Ci1=Ci2=15pF,P0 Ci1的电容量减小 Ci2的电容量增大,(2)电容式差压变送器测量原理,差动
5、电容测量原理,16,P=0,S1=S2=S0,P0,S1=S0+S2=S0-,17,18,.电容式差压变送器,19,框图,20,振荡器 如何振荡？,U01为运算放大器Ai 的输出电压，作为振荡器的供电电压，因此U01的大小可控制振荡器的输出幅度。,振荡器为变压器反馈振荡器 LC串联谐振,振荡器的等效电路(仅包括3组中的1组),向电容式压力传感器的Ci1和Ci2提供高频电源,21,电容一电流转换电路,将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号 Id，非线性补偿功能,差动信号 Id=（i2i1）,共模信号 Ic=（i2+i1）,当共模信号Ic保持不变时，Id 与输入差压P之间成比例关系然后，把差
6、动信号Id经电流放大电路放大成420mA的输出电流I0；,22,解调器,1.振荡器输出为正半周时（同名端为正）,T1(2)VD6、VD6C2Ci2C17C11T1(11),(2)电流i1的路线为:,T1(3)R4VD7、VD3C1Ci1C17R6R8T1(10),对通过差动电容Ci1、Ci2 的高频电流进行半波整流,(1)电流i2的路线为:,i1不流经C11，但会引起Ci1上的电压变化,23,解调器,2.振荡器输出为负半周时（同名端为负）,(2)电流i1的路线为:,(1)电流i2的路线为:,i1不流经C11，但会引起Ci2上的电压变化,T1（11）C11 C17Ci1C1VD4、VD8T1（2
7、）,T1（12）R7R9C17Ci2C2VD1VD5R3T1（1）,24,解调器,如果电路时间常数比振荡周期小得多，可以认为Ci1、Ci2两端电压的变化等于振荡器输出高频电压的峰一峰值UPP i1和i2 的平均值I1、I2如下：,(1)i2、i1以相反的方向流过C11，(2)正半周，i2经C11向Ci2充电，电容上的电压变化为UPP(3)负半周，i1经C11向Ci1充电，电容上的电压变化为UPP,两者平均值之差I2-I1即为解调器输出的差动信号Id i1、i2流过R6R8和R9R7产生的电压两者平均值之和I2I1即为解调器输出的共模信号Ic。,25,振荡控制放大器,保证I2+I1即IC等于常数。,A1的输入端接受两个电压信号：一个是基准U02在R9和R8上的压降另一个是i2、i1分流后在R9和R8上产生的压降,正常工作时运放输入端的电压：,只要满足U02恒定，Ic即恒定,26,振荡控制放大器,I2+I1,Ud,振荡器振荡幅度,使I2+I1 恢复到原来的数值 I2+I1,变压器T1输出电压减小,U01,定性分析如下：,
