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全面解刨横河EJA压力变送器的工作原理

作者:  发布于: 2021-03-17  点击:85

      

全面解刨横河EJA压力变送器的工作原理

  近几年来,横河EJA压力变送器在我国进口变送器市场上越来越受用户的青睐。究其原因还是其独特的单晶硅谐振式传感器的卓越性能和一流的服务,为客户提供专业化的变送器整体解决方案。今天我们就给大家全面解刨横河EJA压力变送器的工作原理。

  工作原理

  横河EJA压力变送器由单晶硅谐振式传感器上的两个H形的振动梁分别将差压、压力信号转换为频率信号,送到脉冲计数器,再将两频率之差直接传递到CPU(微处理器)进行数据处理,经D/A转换器转换为与输入信号相对应的4~20mA DC的输出信号,并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART数字信号进行通信。膜盒组件中内置的特性修正存贮器存贮传感器的环境温度、静压及输入/输出特性修正数据,经PU运算,可使变送器获得优良的温度特性和静压特性及输入/输出特性。通过I/O口与外部设备(如手持智能终端T200或275以及DCS中的带通信功能的I/O卡)以数字通信方式传递数据,即高频2.4kHz(BRAIN议)或1.2kHz(HART协议)数字信号叠加在4~20mA的信号线上。在进行通讯时,频率信号4~20mA的信号不产生任何扰动。
  结构原理

  下图为单晶硅谐振传感器的核心部分,即在一单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术(MEMS),分别在其表面的中心和边缘作成两个形状、大小完全一致的H形状的谐振梁,且处于微型真空腔中,使其既不与充灌液接触,又确保振动时不受空气阻尼的。

  日谐振梁振动原理

  下图所示,硅谐振梁处于由永久磁铁提供的磁场中,与变压器、於器等组成一-正反馈回路,让谐振梁在回路中产生振荡。

  日受力情况

  当单晶硅片的上下表面受到压力并形成压力差时将产生形变,中心处受到压缩力,边缘处受到张力,因而两个H形状谐振梁分别感受不同应变作用,其结果是中心谐振梁因受压缩力而频率减少,边侧谐振梁因受张力而频率增加,即两个频率之差对应不同的压力信号。