电容式差压变送器的原理

DP系列智能变送器由传感器和电子线路板两部分组成，传感器部分包括：敏感元件、直接数字电容电路、温度传感器和特征化EEPROM等组成；电子线路板部分包括：微处理器、数/模信号转换器、数字通信和存储器EEPROM等几部分组成，完成压力信号到4～20mADC的转换。以下对其原理进行简单的说明：

                

(1) 传感器部分
   
    敏感元件：介质压力通过隔离膜片和灌充油传递到﹠室中心的测量膜片，该测量膜片是一张紧的弹性元件，用于检测在测量膜片上的差压。测量膜片的位移与差压成正比，zui大位移0.004inch（0.10mm）。测量膜片的位置由它两侧的电容固定极板通过直接数字电容电路检测出来。

    直接数字电容电路：该电路是用来将敏感元件所承受的压力转换成频率信号，并使该频率信号与压力信号成比例关系，供CPU采样使用。

    温度传感器：用来测量压力传感器的工作介质温度，并将其转换为数字信号，供微处理器进行数字温度补偿。

    特征化EEPROM： 保存变送器温度补偿、传感器特征化曲线及特征数据和数字微调数据等。即使关闭了电源，数据仍能完整地保存在存储器中。EEPROM总存贮容量512字节。

                           

(2)电子线路板部分
 
    微处理器：微处理器控制变送器的运行，对压力敏感元件通过直接数字电容电路和温度传感器对其工作压力和工作介质温度进行检测。微处理器利用传感器特征化EEPROM中的数据进行线性化处理和补偿运算，计算出工作介质的压力值，并送往数/模转换器和HART 通信部分。从而在原理上实现电子板与传感器的互换而不会影响变送器的输出特征。除此之外微处理器还进行传递函数的运算、工程单位及量程的转换、阻尼调整及自诊断等功能。

    存储器EEPROM：保存着通过远程、本地调整所能修改的所有组态数据。即使关闭了电源，仍能完整地保存存储器中的数据。EEPROM总存贮容量512字节。
    数/模转换器：数/模转换器把微处理器修正后的压力数字信号按输出形式转换为4~20mA模拟信号送往输出回路。

    HART通信：数字通信电路在变送器和HT380手操器或控制系统之间提供接口。这个电路检测叠加在4～20mA回路上的FSK（频移键控）信号，发送部分以同样形式将信号叠加在4～20mA回路上。