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E+H压力变送器:工作原理与信号处理

阅读数:6 时间:2026-02-04

E+H(恩德斯豪斯)压力变送器的核心原理是将物理压力信号精准、可靠地转换为标准化电信号,其技术实现融合了高精度传感、智能信号处理与先进材料工艺。整个测量流程始于压力感知:被测介质(液体、气体或蒸汽)的压力通过法兰或螺纹等过程连接方式,作用于变送器的隔离膜片上。

隔离膜片通常采用哈氏合金、钽或316L不锈钢等耐腐蚀材料制成,能有效隔离介质与内部核心传感器,防止传感器被腐蚀或堵塞。膜片后方填充有热稳定性优异的硅油或其他惰性填充液,用于实现压力的无损耗传递。压力通过填充液传递至内部的核心传感元件——这一元件堪称变送器的“心脏”,是实现压力信号转换的核心部件。

E+H压力变送器广泛采用两种高性能传感技术:陶瓷电容式和金属压阻式(硅或蓝宝石材质)。对于陶瓷电容式传感技术,压力作用于陶瓷测量膜片使其产生微米级形变,进而导致膜片与背电极之间的电容值发生精确变化;对于金属压阻式传感技术(如采用单晶硅或蓝宝石材质),压力会使敏感膜片上的惠斯通电桥电阻产生压阻效应,电阻值随应力变化呈正比关系改变。两种技术均能将物理压力精准转换为微弱的电信号(电容变化量或电阻变化量)。

核心传感元件输出的原始微弱模拟信号(通常为毫伏级电压或皮法级电容变化)被送入变送器内部高度集成的专用集成电路(ASIC)。该集成电路首先对信号进行精密放大和调理,将微弱信号放大至适合处理的电平,随后通过内置微处理器和数字处理算法,进行温度补偿、线性化校正、零点调整和量程调整等实时补偿与修正。最终生成稳定、精确且抗干扰的标准化输出信号(通常为4~20mA模拟电流信号叠加HART数字通信),该信号传输至控制系统后,可实时反映过程压力值,为工艺控制提供关键数据。