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，通過擴散硅傳感器將壓力變化轉換為電信號，再經電子線路處理輸出標準工業信號。

技術參數

輸出4至20mA雙線；直流0至10 V三線制

介質溫度-20 至 +100 °C

過程連接所有行業標準的螺紋接頭

測量系統不銹鋼分離膜硅傳感器（壓阻式）

過程連接所有行業標準的螺紋接頭

精度（線性）0.3 至 0.35 %

壓力感知：擴散硅傳感器的壓阻效應

結構組成：

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

當被測壓力作用于膜片時，膜片產生微小形變（微米級），導致壓阻電阻的阻值發生變化。

壓阻效應原理：

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

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

信號轉換：電橋電路與放大處理

惠斯通電橋電路：

四個壓阻電阻構成差分電橋，壓力變化導致電橋輸出差分電壓信號。

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

低通濾波與線性化補償：

低通濾波器抑制高頻噪聲（如機械振動、電磁干擾），保留有用信號。

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

信號標準化：輸出工業標準信號

電壓-電流轉換：

放大后的電壓信號經電壓-電流轉換電路，轉換為4-20mA電流信號或0-10V電壓信號。

4-20mA信號具有抗干擾能力強、傳輸距離遠（可達1000米）的優點，適用于工業現場。

兩線制與三線制輸出：

兩線制：電源與信號共用兩根線，簡化布線，降低成本。

三線制：電源、信號正極、信號負極分開，提高抗干擾能力，適用于長距離傳輸。

環境適應性與可靠性設計

溫度補償：

內置溫度傳感器（如PT100）監測環境溫度，微處理器根據溫度-誤差模型修正輸出信號，消除溫度漂移影響。

工作溫度范圍覆蓋-40℃~85℃，通過熱敏電阻實現溫度漂移補償。

抗過載與耐腐蝕設計：

擴散硅傳感器具有抗過載能力，可承受數百萬次壓力循環，即使在低量程（如0-100mbar）也能穩定工作。

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

電磁屏蔽與防爆設計：

電路層覆蓋金屬屏蔽層，抑制高頻干擾（如電機、變頻器產生的電磁噪聲）。

針對易燃易爆環境，采用隔爆型（Ex d）或增安型（Ex e）外殼，材質為316L不銹鋼或鑄鋁合金，滿足ATEX、IECEx防爆認證。

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