Un émetteur de pression est un instrument d'automatisation industrielle qui convertit des signaux de pression en signaux électriques standard (tels que 4-20mA DC, 0-10V DC ou signaux numériques). Ses principes techniques peuvent être résumés en quatre liens principaux: détection de pression, conversion du signal, amplification et traitement du signal, sortie et transmission, comme suit:
1, détection de pression
Le noyau d'un émetteur de pression est le capteur, qui est responsable de détecter directement les changements de pression extérieure. Les types courants de capteurs comprennent:
Capteur piézorésistif: utilisant l'effet piézorésistif de matériaux semi-conducteurs ou métalliques. Lorsque la pression est appliquée sur le diaphragme du capteur, le diaphragme subit une déformation, provoquant un changement de la valeur de résistance interne. Convertir les changements de résistance en signaux de tension à travers un pont Wheatstone.
Capteur capacitif : composé de deux plaques électrodes parallèles. La pression provoque un changement de valeur de capacité entre l'électrode à diaphragme et l'électrode fixe, qui est ensuite convertie en signal électrique.
Capteur piézoélectrique: Utilisant la caractéristique des matériaux piézoélectriques (tels que les cristaux de quartz) générant des charges sous pression, il émet un signal électrique proportionnel à la pression. Ce type de capteur est adapté à la mesure de pression dynamique.
Capteur de tensiomètre: Les tensiomètres de résistance sont des dispositifs sensibles qui convertissent les changements de tension sur le composant mesuré en un signal électrique. C'est l'un des principaux composants d'un émetteur de contrainte piézorésistive. Les types de manomètres de résistance les plus couramment utilisés sont les manomètres de résistance aux métaux et les manomètres à semi-conducteurs. Il existe deux types de manomètres de résistance aux métaux: manomètres de fil et manomètres de feuille métallique. Habituellement, les tensiomètres sont étroitement adhérés à un substrat tendu mécaniquement à l'aide d'un adhésif spécial. Lorsque le substrat subit des changements de contrainte, les manomètres de résistance se déforment également, provoquant un changement de la valeur de résistance des manomètres et un changement de la tension appliquée à la résistance.
2- Conversion du signal
La sortie de signal brut par les capteurs est souvent faible et n'a pas de relation linéaire. Il est donc nécessaire de convertir ces signaux en signaux électriques initiaux proportionnels aux changements de pression par le biais de circuits de traitement du signal. Ce procédé peut impliquer la conversion de la tension de résistance, la conversion de la tension de capacité, etc.
3、Amplification et traitement du signal
Le signal généré initialement doit être amplifié et linéarisé par un circuit de traitement du signal pour s'assurer que le signal peut être correctement reconnu par le système de commande externe. Les étapes de traitement comprennent généralement:
Amplification du signal: Utilisez des amplificateurs opérationnels pour amplifier les signaux de faible niveau de millivolt au niveau de volt pour un traitement ultérieur.
Compensation de la température : les capteurs sont facilement affectés par la température et doivent compenser la dérive de température à travers des capteurs de température intégrés ou des algorithmes pour assurer la stabilité de la sortie.
Correction de linéarisation: La sortie du capteur peut avoir des caractéristiques non linéaires et doit être corrigée linéairement par des circuits numériques ou analogiques pour s'assurer que le signal de sortie a une relation linéaire stricte avec les changements de pression.
4、Sortie et transmission
Le signal traité sera transmis au système de surveillance ou de commande sous la forme d'un signal standard. Les signaux de sortie courants comprennent:
Signal de courant continu 4-20mA: le signal standard le plus couramment utilisé dans l'automatisation industrielle, avec des avantages tels que une forte capacité anti-interférence et une longue distance de transmission.
Signal de tension continue 0-10V: convient à la transmission à courte distance et aux occasions nécessitant des signaux de tension.
Signaux numériques : tels que HART, Modbus et autres protocoles, prennent en charge la configuration à distance, le diagnostic et l'étalonnage, et réalisent une gestion intelligente.