关于差压传感器的工作原理以及注意事项解析
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随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如差压传感器。压差传感器的工作原理是被测压力直接作用于传感器的膜片上,使膜片产生与水压成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个相对应压力的标准测量信号。
传感器通过一定的设计结构或按规定安装,把压力前后相差的变化转换传感器内置压敏元件的变化,再把输出由压敏元件形变产生微弱信号进行处理调制或再通过模数转换和芯片运算处理,输出模拟信号或数字信号。
例:电容式差压变送器(差压传感器)的工作原理:压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。
当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。接着进行信号调制得到调制电流,A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号,其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外,它进行传感器线性化,重置测量范围,工程单位换算、阻尼、开方,传感器微调等运算,以及诊断和数字通信。从而进行显示,控制用。
差压传感器有什么用
差压传感器,顾名思义就是一种传感器,只不过它是用来传输压力差的,所以它叫做差压传感器。一般来说,它的作用主要是用来测量两个不同的压力之间的差值,并且通过传感器显示出来,差压传感器经常被用来测量一种设备的某个部件前后两个端点的压力差值的。
差压传感器的典型应用
用于测量汽车发动机尾气颗粒捕集器(DPF)前后通道的尾气压力差。
为了达到排放标准的要求,通常的方法时在汽车尾气排放部分放置捕集器,捕集尾气中的微小颗粒。这种方法的缺陷是,废气排放通道会随着捕集到颗粒的积聚而被渐渐堵塞。清除这些积聚颗粒的方法是在通道的某个位置或直接在尾气中注入额外的燃油来提高废气的温度,在捕集器中存在催化剂时,废气的高温足以使积聚的颗粒燃烧并气化。这个清洁过程被称为“再生”过程。这个过程中有一个问题,“再生”过程太频繁,会增加耗油量;间隔太长,则会降低发动机性能。因而,选择合理的“再生”触发时刻显得非常重要。
差压传感器将压力差信号送至ECU,ECU根据该压力差判断捕集器中颗粒的积聚程度,决定“再生”触发时刻及额外燃料注入量。同时,ECU还可以通过控制EGR阀调节尾气的温度。
另外,差压传感器也可用于测量气体流量、液位高低等。测量气体流量方法,通过流量管压力和大气压力的差值,得出流量管静压,静压的平方根与流量成正比,从而得出流量。液位高低测定方法,测量高低液面的压差值,再根据液体密度,换算出液面高度。
差压传感器在使用中需要注意一些事项比如:被测介质不允许结冰,否则将损伤传感器元件隔离膜片,导致变送器损坏,必要时需对变送器进行温度保护,以防结冰;切勿用高于36V电压加到变送器上,导致变送器损坏;在测量蒸汽或其他高温介质时,其温度不应超过变送器使用时的极限温度,高于变送器使用的极限温度必须使用散热装置;测量蒸汽或其他高温介质时,应使用散热管,使变送器和管道连在一起,并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时,散热管中要注入适量的水,以防过热蒸汽直接与变送器接触,损坏传感器;切勿用硬物碰触膜片,导致隔离膜片损坏等 。
在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。