Главная > Блог > Емкостный датчик давления | Руководство производителя и список продуктов

Емкостный датчик давления | Руководство производителя и список продуктов

Емкостные датчики давления

Емкостный датчик давления — это тип прибора для измерения давления, который измеряет давление путем измерения изменений емкости. Деформация изолятора, вызванная давлением, используется для изменения значения емкости. Значение давления измеряется путем измерения изменения емкости и преобразования его в соответствующий выходной электрический сигнал.

Емкостный преобразователь давления подходит для измерения давления, дифференциального давления и абсолютного давления различных жидкостей, газов и паров.

Запрос предложений

Конструкция емкостного датчика давления/датчика перепада давления

Два давления измеряемой среды проходят в камеры высокого и низкого давления и воздействуют на изолирующие диафрагмы с обеих сторон дельта-элемента (т.е. чувствительного элемента). Заполняющая жидкость в сепараторе и элементе переносится на обе стороны измерительной диафрагмы.

Емкостный датчик давления представляет собой конденсатор, состоящий из измерительной диафрагмы и электродов с обеих сторон изоляционного листа. Когда давление с обеих сторон неравномерно, измерительная диафрагма смещается, и ее смещение пропорционально разнице давлений. Поэтому емкость с обеих сторон не одинакова и через звенья генерации и демодуляции преобразуется в сигнал, пропорциональный давлению.

Принцип работы емкостного датчика давления такой же, как и у датчика дифференциального давления, за исключением того, что давление в камере низкого давления равно атмосферному давлению или вакууму. Аналого-цифровой преобразователь емкостного датчика давления преобразует ток демодулятора в цифровой сигнал, значение которого используется микропроцессором для определения значения входного давления. Микропроцессор управляет работой передатчика. Кроме того, он выполняет линеаризацию датчика. Сброс диапазона измерения. Преобразование инженерных единиц, демпфирование, квадратный корень, подстройка датчика и другие операции, а также диагностика и цифровая связь.

Ниже представлена ​​диаграмма емкостного преобразователя давления нашего Sino-Inst.

  • Структура емкостного датчика давления
    Структура емкостного датчика давления
  • Емкостный датчик давления – структура датчика перепада давления
    Емкостный датчик давления – структура датчика перепада давления

Конечно, помимо емкостных датчиков давления, компания Sino-Inst также производит и другие устройства. типы датчиков давленияВы можете продолжить ознакомление с другими типами датчиков давления:

Принцип работы емкостного датчика давления

Конденсатор состоит из двух параллельных проводящих пластин с небольшим зазором между ними. Емкость определяется как:

C=er eo A /d

Изменение любой переменной приведет к соответствующему изменению емкости. Проще всего контролировать расстояние. Этого можно добиться, превратив одну или обе пластины в диафрагму, которая отклоняется в ответ на изменения давления. Обычно один электрод представляет собой диафрагму, чувствительную к давлению, а другой электрод фиксирован.

Пример нашего емкостного датчика давления Sino-Inst показан ниже:

Принцип работы емкостного датчика давления

Простой способ измерить изменения емкости — включить ее в настроенную цепь, обычно состоящую из емкостного датчика и катушки индуктивности. Это может изменить частоту генератора или связь по переменному току резонансного контура.

Рекомендуемые емкостные датчики давления/датчики дифференциального давления

SI-3051T Датчик давления прямого монтажа | Смарт-емкостный
SI-3151T Датчик давления прямого монтажа | Смарт-емкостный
SI-3151 Емкостный преобразователь абсолютного давления
SI-3151 Емкостный преобразователь абсолютного давления
SI-3151DP Датчик перепада давления – емкостный
SI-3151 DLT Датчик уровня перепада давления
SI-3151 DLT Датчик уровня перепада давления

Преимущества и недостатки емкостного датчика давления

Емкостный датчик — это устройство, которое преобразует измеренное изменение в изменение емкости, которая сама по себе является конденсатором переменной емкости. Поскольку этот тип датчика имеет простую конструкцию, небольшой размер, хороший динамический отклик, высокую чувствительность, высокое разрешение и может осуществлять бесконтактные измерения, он широко используется для обнаружения смещения, ускорения, вибрации, давления, разницы давления. , уровень жидкости и т.п. поле.

Емкостный датчик давления, производимый нашей компанией Sino-Inst, имеет следующие преимущества:

(1) Хорошая температурная стабильность

Значение емкости датчика обычно не зависит от материала электрода и зависит только от геометрического размера электрода. А потери среды, такой как воздух, очень малы, поэтому, если учитывать механические свойства, такие как прочность и температурный коэффициент, материалы и геометрические размеры могут быть разумно выбраны. Другие факторы (поскольку само тепло минимально) оказывают незначительное влияние.

Резистивный датчик имеет сопротивление и выделяет тепло после подачи питания; индуктивный датчик имеет потери в меди, потери на вихревые токи и т. д., что вызывает собственный нагрев и дрейф нуля.

(2) Простая структура и высокая адаптируемость

Емкостные датчики имеют простую конструкцию и просты в изготовлении. Он может работать в различных суровых условиях окружающей среды, таких как высокие и низкие температуры, сильное излучение и сильные магнитные поля. Он обладает высокой адаптируемостью, особенно выдерживает большие перепады температур и может нормально работать при высоком давлении, сильных ударах, перегрузках и других условиях. Он может измерять сверхвысокое и низкое давление. Он также может измерять магнитные детали. Кроме того, датчик можно сделать очень маленьким, чтобы обеспечить определенные особые требования к измерениям.

(3) Небольшое электростатическое притяжение.

Между двумя пластинами емкостного датчика существует электростатическое поле. Поэтому на пластину действует электростатическое притяжение или электростатический момент. Величина электростатического притяжения связана с рабочим напряжением, диэлектрической проницаемостью и расстоянием между электродными пластинами.

Вообще говоря, это электростатическое притяжение очень мало. Следовательно, только для упругих чувствительных компонентов с очень небольшой движущей силой необходимо учитывать погрешность измерения, вызванную электростатическим притяжением.

(4) Хороший динамический отклик

Поскольку электростатическое притяжение между пластинами очень мало (около нескольких 10-5 Н), емкостный датчик требует очень мало энергии. А поскольку его подвижную часть можно сделать очень маленькой и тонкой, то есть его масса очень мала, его собственная частота очень высока, время динамического отклика короткое, и он может работать на частотах в несколько МГц, что делает его особенно подходящим. для динамических измерений.

А поскольку его диэлектрические потери невелики, его можно питать на более высокой частоте, поэтому рабочая частота системы высока. Его можно использовать для измерения быстроизменяющихся параметров, таких как измерение вибрации, мгновенного давления и т. д.

(5) Бесконтактное измерение может быть достигнуто и имеет средний эффект.

Если тестируемое устройство не может обеспечить контактное измерение, задачу измерения могут выполнить емкостные датчики. При использовании бесконтактного измерения емкостный датчик имеет эффект усреднения, что позволяет снизить влияние шероховатости поверхности заготовки на измерение.

В дополнение к вышеперечисленным преимуществам емкостных датчиков, электростатическое притяжение между электродными пластинами чрезвычайно мало, поэтому требуемая энергия ничтожно мала. Следовательно, они особенно подходят для измерений с низким энергопотреблением, например, для измерения чрезвычайно высоких значений энергии. низкое давлениеОн способен измерять силу, а также очень малые ускорения, смещения и т. д. Его можно сделать очень чувствительным, с очень высоким разрешением, и он может измерять смещения размером до 0.001 мкм или меньше.

(1) Высокое выходное сопротивление и низкая нагрузочная способность.

Емкость емкостного датчика ограничена геометрическим размером его электрода, который обычно составляет десятки-сотни пФ, что делает выходное сопротивление датчика очень высоким. Особенно при использовании переменного тока в аудиодиапазоне выходное сопротивление достигает 106–108 Ом. Таким образом, датчик имеет низкую нагрузочную способность и легко подвержен влиянию внешних помех, вызывающих нестабильность. В тяжелых случаях он может даже не сработать. Необходимо принимать меры по экранированию, что доставляет неудобства при проектировании и использовании.

Большое емкостное реактивное сопротивление также требует, чтобы значение сопротивления изолирующей части датчика было чрезвычайно высоким (более десятков МОм), в противном случае изолирующая часть будет действовать как шунтирующий резистор и влиять на характеристики датчика (например, снижать чувствительность). По этой причине особое внимание следует уделять влиянию окружающей среды, такой как температура, влажность, чистота и т. д., на характеристики изоляции.

Хотя высокочастотный источник питания может снизить выходное сопротивление датчика, усиление и передача значительно сложнее, чем при низкочастотном, а также увеличивается влияние паразитной емкости, что затрудняет обеспечение стабильной работы.

(2) Большое влияние оказывает паразитная емкость.

Начальная емкость датчика очень мала, но «паразитная емкость», такая как емкость его подводящего кабеля (провод длиной 1–2 м может достигать 800 пФ), паразитная емкость измерительной цепи и емкость, образованная пластиной датчика и ее окружающие проводники относительно велики.

Сниженная чувствительность сенсора;
Эти емкости (например, емкость кабеля) часто изменяются случайным образом, что приводит к нестабильной работе датчика и влияет на точность измерений. Величина изменения может даже превысить изменение емкости, вызванное измерением, что приведет к сбою работы датчика.

Поэтому существуют требования к выбору кабеля, способам монтажа и подключения.

(3) Выходные характеристики нелинейны.

Выходные характеристики емкостного датчика с переменным шагом полюсов нелинейны. Хотя дифференциальную структуру можно использовать для ее улучшения, полностью устранить ее невозможно.

Выходные характеристики емкостных датчиков других типов являются линейными только при пренебрежении краевыми эффектами электрического поля. В противном случае дополнительная емкость, создаваемая краевым эффектом, будет непосредственно накладываться на емкость датчика, делая выходные характеристики нелинейными.

Другие рекомендуемые решения для измерения давления

Преобразователь криогенного давления, модель CPT-20SD1
Криогенный датчик давления для жидкостей -210°C/-350°F
SI-90 Динамический высокочастотный датчик давления
SI-90 Динамический высокочастотный датчик давления
SI-706 Комбинированный датчик давления и температуры
SI-706 Комбинированный датчик давления и температуры
SI-2088 Высокотемпературный датчик давления
SI-2088 Высокотемпературный датчик давления

Емкостный датчик давления использует деформацию изолятора, вызванную давлением, для изменения значения емкости. Значение давления измеряется путем измерения изменения емкости и преобразования его в соответствующий выходной электрический сигнал.

Емкостные датчики в основном используются для измерения таких параметров, как давление, перепад давления, отрицательное давление, высокое статическое давление, уровень жидкости и абсолютное давление газов, жидкостей и пара, а затем преобразуют их в выходной сигнал 4 ~ 20 мА.

Емкостные датчики включают в себя тип GP (манометрическое давление), тип DP (дифференциальное давление), тип DR (микродифференциальное давление), тип AP (абсолютное давление), тип HP (высокое статическое давление), тип LT (фланец давления жидкости), тип DP/GP (дистанционный датчик дифференциального давления/давления) и другие типы. Сочетание емкостного датчика и интеллектуальной платы усилителя может образовать интеллектуальный датчик давления, которые могут взаимодействовать друг с другом через портативный терминал, который соответствует Протокол HART для настройки и мониторинга.

Мы в Sino-Inst поставляем различные типы емкостных датчиков давления и датчиков дифференциального давления. И может быть сконфигурирован с различными монтажными кронштейнами, фланцевыми диафрагмами, капиллярными трубками и т. д. Если вам нужно приобрести емкостные датчики, емкостные датчики перепада давления или у вас есть соответствующие технические вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами!

    Заказать расчет



      Заказать расчет