差压变送器在自动控制系统中的作用及性能比较

差压变送器是袋式除尘器常用仪表之一，用来控制除尘器清灰作业和正常运行。

1.差压变送器分类

图8-21 压力传感器测量方块图

1—传感器 2—测量线路 3—信号装置 4—辅助电源

能检测除尘器压力值并提供远传电信号的装置叫做差压变送器或压力传感器。差压变送器在自动控制系统中具有重要作用，所以发展迅速，种类较多。其主要类别有电位器式、应变式、霍尔式、电感式、电压、压阻式、电容式及振频式等；测量范围为7×10^-5～5×10⁵Pa；信号输出有电阻、电流、电压、频率等形式。压力测量和控制系统一般由传感器、测量路线和信号测量装置以辅助电源所组成。常见的信号测量装置有电流表、电压表、应变仪以及计算机等，如图8-21所示，图中虚线表示不是所有传感器都需要辅助电源。常见的压力传感器见表8-9。

表8-9 几种差压变送器的性能比较

①表示输出信号经过放大。

2.电容式差压变送器

（1）特点 电容式差压变送器是先将弹性元件的位移变换成电容量的变化，完成位移变换成电参数的任务，然后再通过适当的测量电路将电容的变化转换成电压或电流的变化，以便远传等。

这种变送器的优点是：需要输入的能量极低，测量力也可以非常小，而电容的相对变化量却很大，一般能达到100%的相对变化量；稳定性好；结构简单；能在恶劣条件下工作等。缺点是分布电容影响大，必须设法消除其影响；若采用改变极板间距的变换原理，其特性是非线性的。

平行极板电容的电容量为

式中 C——平行极板间的电容量；

ε——平行极板间的介电常数；

S——极板的面积；

d——平行极板间的距离。

由上式（8-12）可知，只要保持式中任何两个参数为常数，电容就是另一个参数的函数。故电容变换器有变间隙式、变面积式和介电常数式3种。变间隙式常用于变换微小位移，变面积式常用于变换角位移，变介电常数式常用来变换粉体或液体的物位信号。在压力测量中多用变间隙式电容变换器。

（2）YZB2-1000型电容式差压变送器YZB2-1000型电容式差压变送器主要部件是一个可变电容传感组件，称为δ室，如图8-22所示。当介质压力通过隔离膜片、硅油传到中心可动电容极板上时，其压力差将使可动极板移位，形成差动电容。该差动电容经转换电路转换。即可输出二线4～20mA直流电流信号，电路框图如图8-23所示。

图8-22 可变电容传感组件图

图8-23 差压变送器电路框图

主要技术参数如下：(www.xing528.com)

精度：±0.1%、±0.25%、0.5%；

测量范围：0.16～2.5kPa；

电源电压：DC 24V；

使用温度：-25～70℃；

相对湿度：＜95%；

输出信号：二线制DC 4～20mA；

最大负载电阻：R=（电源电压-12V）×50；

防爆型产品防爆等级：有ExiaⅡCT5。

普通型YZB2-1000型差压变送器外部接线端子如图8-24所示。

图8-24 差压变送器外部接线图

3.压阻式差压变送器

YZB1-1000型差压变送器传感器组件的敏感元件是在单晶硅膜片上扩散的一个单臂电桥。当被测压力通过耐腐隔离膜片和填充的硅油传递到敏感元件上时，由于压阻效应，四个桥臂阻值分别发生增减变化，使电桥失去平衡，在电桥输出端上产生一个与被测压力成正比的电压信号。此信号经专用IC电路放大，使之输出一个标准的4～20mA电流信号，从而完成压力-电流信号转换，以供控制或显示使用。主要技术指标如下：

电源：DC 24V；

输出信号：DC 4～20mA二线；

负载电阻：＜600Ω；

准确度：±0.1%、±0.25%、±0.5%；

测量范围：0.7kPa～35MPa；

使用温度：-25～70℃；

环境湿度：＜85%；

最大压力：标准量程的一倍。

该差压变送器使用DC 24V电源供电，为二线制传送方式，负载电阻在600Ω范围之内。典型接线方式如图8-25所示。

图8-25 普通场所接线图