JUMO久茂壓力變送器401011/000-414-405-502-20-61/000  00535655工作原理

JUMO久茂壓力變送器401011/000-414-405-502-20-61/000 00535655的核心工作原理基于壓阻效應(yīng)，通過擴(kuò)散硅傳感器將壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)電子線路處理輸出標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)。

技術(shù)參數(shù)

輸出4至20mA雙線；直流0至10 V三線制

介質(zhì)溫度-20 至 +100 °C

過程連接所有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的螺紋接頭

測量系統(tǒng)不銹鋼分離膜硅傳感器（壓阻式）

過程連接所有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的螺紋接頭

精度（線性）0.3 至 0.35 %

壓力感知：擴(kuò)散硅傳感器的壓阻效應(yīng)

結(jié)構(gòu)組成：

傳感器采用擴(kuò)散硅膜片作為敏感元件，膜片表面通過半導(dǎo)體工藝制作四個(gè)壓阻電阻，組成惠斯通電橋電路。

當(dāng)被測壓力作用于膜片時(shí)，膜片產(chǎn)生微小形變（微米級(jí)），導(dǎo)致壓阻電阻的阻值發(fā)生變化。

壓阻效應(yīng)原理：

硅材料的壓阻效應(yīng)表現(xiàn)為電阻值隨機(jī)械應(yīng)力線性變化。壓力增大時(shí)，膜片形變使電橋失衡，輸出與壓力成正比的毫伏級(jí)電壓信號(hào)（mV級(jí)）。

擴(kuò)散硅傳感器具有高靈敏度（可達(dá)0.1%FS）、高線性度（±0.1%FS）和快速響應(yīng)（毫秒級(jí)）的特點(diǎn)。

信號(hào)轉(zhuǎn)換：電橋電路與放大處理

惠斯通電橋電路：

四個(gè)壓阻電阻構(gòu)成差分電橋，壓力變化導(dǎo)致電橋輸出差分電壓信號(hào)。

差分放大器消除共模干擾（如溫度漂移、電源噪聲），放大差分信號(hào)至伏特級(jí)（V級(jí)）。

低通濾波與線性化補(bǔ)償：

低通濾波器抑制高頻噪聲（如機(jī)械振動(dòng)、電磁干擾），保留有用信號(hào)。

微處理器通過數(shù)字補(bǔ)償算法（如溫度補(bǔ)償、非線性校正）修正傳感器輸出，確保信號(hào)線性度。

信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化：輸出工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

電壓-電流轉(zhuǎn)換：

放大后的電壓信號(hào)經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)或0-10V電壓信號(hào)。

4-20mA信號(hào)具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)（可達(dá)1000米）的優(yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)現(xiàn)場。

兩線制與三線制輸出：

兩線制：電源與信號(hào)共用兩根線，簡化布線，降低成本。

三線制：電源、信號(hào)正極、信號(hào)負(fù)極分開，提高抗干擾能力，適用于長距離傳輸。

環(huán)境適應(yīng)性與可靠性設(shè)計(jì)

溫度補(bǔ)償：

內(nèi)置溫度傳感器（如PT100）監(jiān)測環(huán)境溫度，微處理器根據(jù)溫度-誤差模型修正輸出信號(hào)，消除溫度漂移影響。

工作溫度范圍覆蓋-40℃~85℃，通過熱敏電阻實(shí)現(xiàn)溫度漂移補(bǔ)償。

抗過載與耐腐蝕設(shè)計(jì)：

擴(kuò)散硅傳感器具有抗過載能力，可承受數(shù)百萬次壓力循環(huán)，即使在低量程（如0-100mbar）也能穩(wěn)定工作。

接觸介質(zhì)部件采用不銹鋼或哈氏合金C-276材質(zhì)，抵御氯離子腐蝕，適用于惡劣環(huán)境。

電磁屏蔽與防爆設(shè)計(jì)：

電路層覆蓋金屬屏蔽層，抑制高頻干擾（如電機(jī)、變頻器產(chǎn)生的電磁噪聲）。

針對(duì)易燃易爆環(huán)境，采用隔爆型（Ex d）或增安型（Ex e）外殼，材質(zhì)為316L不銹鋼或鑄鋁合金，滿足ATEX、IECEx防爆認(rèn)證。

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