電容式壓力變送器的基本工作原理

    電容式壓力變送器的基本工作原理，可以用圖4—38所示的平行板心卉冊(cè)末AiI以說明。圖巾二塊平板稱為極機(jī)如果它們N的距南為J(厘米)，：：極權(quán)的更強(qiáng)面積為‘(厘米’)，由(4—45)式可見，當(dāng)J、‘和s三個(gè)參數(shù)中二個(gè)固定不變，改變其中一個(gè)時(shí)，電容量c將隨之而塵，可以得到c和J、‘、  c中—‘個(gè)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)這個(gè)義系，因而電容式壓力變送器可以有三種形式。

    1．改受極板間距離d的Ek存式壓力變送器

    改變極板間腿離J的電密式壓力變送器的原理如圖4—39a)所示，其中一塊極板固定不動(dòng)的，稱為定片，另一塊可以沿著軸線平行移功的，稱為功斤。當(dāng)動(dòng)片移動(dòng)比如果周圍介質(zhì)和兩極板間的重疊面積不變時(shí)，極板間距離J的變化將引起電容量c的變化，這梆就將動(dòng)片的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電容量的變化。

    在動(dòng)片末移動(dòng)前，rb存壓力變送器的電容員根據(jù)(4—45)式為GD＝一—萬。出動(dòng)片移動(dòng)距離(儀移)“時(shí)，其電容旦    從(4—48)式可見，cI和x呈線性關(guān)系，也就是說，如果移動(dòng)的距離“對(duì)J來說是很小的話，c”＝／(x)的函數(shù)關(guān)系可以近似認(rèn)為具有線性關(guān)系。

    從(4—15)式還可看山，當(dāng)J小

時(shí)，輸出電容員c就大，使壓力變送器的靈敏度增加，但c2過小時(shí)，容品引起心容擊穿，一般可以在極板間放置云母片來改善，如圖4—40所示.在(4叫9)式小，  (d—Jo)為云母另的厚度，它與d的變化無關(guān)，在(1—493式的分好巾加上這一但定值歷，特性的線性得到了改善。但云母片不能過淖，其結(jié)果見圖4—41。圖中曲線J是沒有加云碌片時(shí)的陽(yáng)線，B是加了適當(dāng)厚度的云母片時(shí)的曲線，而c則是加了過厚的云母片時(shí)的曲線.

  在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高壓力變送器的靈敏度，咸小非線性，常常做成差動(dòng)形式；如圖4—39b)所示，兩邊的極片為定片，中間的為動(dòng)片，實(shí)際上這是兩只簡(jiǎn)單的Ib容壓力變送器結(jié)合起來，當(dāng)動(dòng)片移動(dòng)時(shí)，一邊的間隙內(nèi)J變?yōu)镴—x，另一邊由J變?yōu)镴?x。

    2．改變極板函授面積的電容式壓力變送器

    改變極板滅疊面積的電容式壓力變送器的原理如圖4叫3a)所示，在極板間的距離棚別田介質(zhì)不變時(shí)，如動(dòng)片按平行。邊的方向平移“距離時(shí)，傳倔器的電容量c將出原來的co變?yōu)?   改變兩極板貢疊面積的壓力變送器極板也可以做成圓筒形，如圖4—43所示，當(dāng)內(nèi)圓筒移動(dòng)時(shí)，壓力變送器的電容量將發(fā)生變化。