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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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PILZ皮爾茲差壓變送器的靜壓影響
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更新時(shí)間:2016-11-11 14:34:35瀏覽次數(shù):830

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【簡單介紹】
PILZ皮爾茲差壓變送器的靜壓影響
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,凡是涉及到流體的工業(yè)控制,都與壓力的測量和檢測有關(guān)。差壓變送器是工業(yè)過程控制中常用的一種基礎(chǔ)自動(dòng)化儀表,廣泛應(yīng)用于壓力、差壓、流量、液位、比重等參數(shù)的測量。隨著工業(yè)工藝流程的大型化、復(fù)雜化以及自動(dòng)化控制在工業(yè)過程中的應(yīng)用,對差壓變送器的精度、穩(wěn)定性、可靠性等均提出了更高的要求。
【詳細(xì)說明】

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在工業(yè)生產(chǎn)過程中,凡是涉及到流體的工業(yè)控制,都與壓力的測量和檢測有關(guān)。差壓變送器是工業(yè)過程控制中常用的一種基礎(chǔ)自動(dòng)化儀表,廣泛應(yīng)用于壓力、差壓、流量、液位、比重等參數(shù)的測量。隨著工業(yè)工藝流程的大型化、復(fù)雜化以及自動(dòng)化控制在工業(yè)過程中的應(yīng)用,對差壓變送器的精度、穩(wěn)定性、可靠性等均提出了更高的要求。

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當(dāng)前國內(nèi)差壓變送器存在的問題包括:加工精度低;批量封裝存在問題;長期穩(wěn)定性差;靜壓能力低、過載后誤差增大;差壓影響誤差大、差壓范圍窄等。本論文針對高精度MEMS硅差壓變送器受靜壓影響大、靜壓能力低的問題,從結(jié)構(gòu)改進(jìn)以及創(chuàng)新的進(jìn)行靜壓差壓試驗(yàn)后建立靜壓誤差補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型兩方面將其解決。本文研究了硅差壓變送器的總體設(shè)計(jì),從差壓變送器整機(jī)的工作原理,差壓傳感器的測量原理,壓阻效應(yīng)的理論基礎(chǔ)、力敏芯片的版圖設(shè)計(jì),硅差壓芯片的制作等方面,對差壓變送器的關(guān)鍵組成部分硅差壓芯片作了詳盡的理論研究,詳細(xì)研究了差壓傳感器在具體使用場合下的差壓,靜壓以及靜壓影響。并以四臺(tái)差壓傳感器的常溫靜壓輸出測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了在常溫以及僅施加靜壓的條件下,硅差壓傳感器的受到的靜壓影響。接著,采用彈性力學(xué)及板橋理論對方形應(yīng)力膜的應(yīng)力分布進(jìn)行了分析推導(dǎo),得出了縱橫應(yīng)力差zui大值出現(xiàn)在方形膜片中間位置的結(jié)論,可指導(dǎo)壓敏電阻在應(yīng)力膜片上的布置,對于確定由于其他結(jié)構(gòu)變化等因素導(dǎo)致的應(yīng)力膜片應(yīng)力分布的變化也是必須的分析基礎(chǔ)。采用有限元分析軟件ANSYS對比分析了以往單獨(dú)分析硅差壓芯片承壓后應(yīng)力分布與安裝到基座后硅差壓芯片的應(yīng)力分布。然后針對基座變形對硅差壓芯片應(yīng)力分布的影響效應(yīng)提出了兩種優(yōu)化基座結(jié)構(gòu)的方案,并針對這兩種方案,做了有限元仿真對比,之后選擇了第二方案做出實(shí)物并做測試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明優(yōu)化后輸出誤差減小,達(dá)到提高輸出精度的目的。zui后,設(shè)計(jì)了一套基于雙通道壓力校準(zhǔn)儀的可以進(jìn)行硅差壓變送器靜壓差壓測試的試驗(yàn)設(shè)備,并基于此設(shè)備得出的測試結(jié)果提出了一種簡便的硅差壓變送器的靜壓誤差補(bǔ)償方法??梢詫罄m(xù)生產(chǎn)的同一型號的硅差壓變送器進(jìn)行靜壓誤差補(bǔ)償,達(dá)到節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間,節(jié)約生產(chǎn)成本,提高硅差壓變送器測量精度的目的。

PILZ皮爾茲差壓變送器的靜壓影響
變送器種類多、接口樣式和連線方式也各不相同。進(jìn)行測試時(shí),需要人工反復(fù)操作使用多臺(tái)儀器和手動(dòng)記錄數(shù)據(jù),這給電路板研制和日常的裝備檢修帶來不便?;谲浖幊膛c硬件接口電路的差壓變送器自動(dòng)測試系統(tǒng)很好地解決了這個(gè)問題,極大地提高了差壓變送器的功能測試和故障定位的效率,且具有較好的通用性和擴(kuò)展性。



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