图文电容式压力变送器工作原理

20世纪70年代初由美国***先投放市场的电容变送器，是一种开环检测仪表，具有结构简单、过载能力强、可靠性好、测量精度高、体积小、重量轻、使用方便等一系列优点，目前已成为***受欢迎的压力、差压变送器。其输出信号也是标准的4~20mA (DC) 电流信号。

电容式压力变送器是先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量的。

在工业生产过程中，差压变送器的应用数量多于压力变送器，因此，以下按绍兴中仪的差压变送器介绍，其实两者的原理和结构基本上相同。

下图电容式差压变送器的原理图，将左右对称的不锈钢底座的外侧加工成环状波纹沟槽，并焊上波纹隔离膜片。基座内侧有玻璃层，基座和玻璃层中央有孔道相通。玻璃层内表面磨成凹球面，球面上镀有金属膜，此金属膜层有导线通往外部，构成电容的左右固定极板。在两个固定极板之间是弹性材料制成的测量膜片，作为电容的中央动极板。在测量膜片两侧的空腔中充满硅油。

图：电容式压力变送器工作原理

1一隔离膜片；2，7一固定电极；3一硅油；4一测量膜片；5一玻璃层；6一底座；8一引线

当被测压力p、P分别加于左右两侧的隔离膜片时，通过硅油将差压传递到测量膜片上，使其向压力小的一侧弯曲变形，引起中央动极板与两边固定电极间的距离发生变化，因而两电极的电容量不再相等，而是一个增大、另一个减小，电容的变化量通过引线传至测量电路，通过测量电路的检测和放大，输出一个4 ~ 20mA的直流电信号。

电容式差压变送器的结构可以有效地保护测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易损坏，过载后的恢复特性很好，这样大大提高了过载承受能力。与力矩平衡式相比，电容式没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗震性好，测量精度相应提高，可达0.2级。