Электронные преобразователи давления
Цель: Изучить тему «Электронные преобразователи давления» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.
2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.
Основной материал
Современный transmitter преобразует деформацию чувствительной мембраны в электрический сигнал. Технологии включают piezoresistive strain gauge, capacitive cells и resonant elements. В Endress+Hauser и Schneider/Foxboro представлены керамические емкостные и кремниевые/металлические измерительные ячейки, каждая со своими преимуществами.
Capacitive cell
Давление смещает мембрану и изменяет емкость. Электроника преобразует изменение в цифровое значение. Емкостный принцип позволяет получить высокую чувствительность к небольшому перемещению.
Piezoresistive
Механическое напряжение изменяет сопротивление интегрированных резисторов. Это компактная и широко используемая технология.
Temperature compensation
Характеристика сенсора зависит от температуры. Современный transmitter измеряет собственную температуру и применяет заводскую компенсацию. Это одна из причин, почему raw sensor и готовый industrial transmitter - разные по сложности устройства.
Практическая работа
Составьте таблицу «sensor technology - физическое изменение - электрический параметр - типичное преимущество». Включите capacitive и piezoresistive.
Самопроверка
• Что происходит в capacitive pressure cell?
• Что изменяется в piezoresistive sensor?
• Зачем нужна температурная компенсация?
• Почему transmitter сложнее простого sensor element?
• Что нужно проверить в datasheet кроме range?
Что нужно запомнить
- Современный transmitter преобразует деформацию чувствительной мембраны в электрический сигнал.
- Технологии включают piezoresistive strain gauge, capacitive cells и resonant elements.
- В Endress+Hauser и Schneider/Foxboro представлены керамические емкостные и кремниевые/металлические измерительные ячейки, каждая со своими преимуществами.
- Емкостный принцип позволяет получить высокую чувствительность к небольшому перемещению.
- Механическое напряжение изменяет сопротивление интегрированных резисторов.