E+H(恩德斯豪斯)壓力變送器的核心原理是將物理壓力信號(hào)精準(zhǔn)、可靠地轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化電信號(hào),其技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合了高精度傳感、智能信號(hào)處理與先進(jìn)材料工藝。整個(gè)測(cè)量流程始于壓力感知:被測(cè)介質(zhì)(液體、氣體或蒸汽)的壓力通過(guò)法蘭或螺紋等過(guò)程連接方式,作用于變送器的隔離膜片上。

隔離膜片通常采用哈氏合金、鉭或316L不銹鋼等耐腐蝕材料制成,能有效隔離介質(zhì)與內(nèi)部核心傳感器,防止傳感器被腐蝕或堵塞。膜片后方填充有熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的硅油或其他惰性填充液,用于實(shí)現(xiàn)壓力的無(wú)損耗傳遞。壓力通過(guò)填充液傳遞至內(nèi)部的核心傳感元件——這一元件堪稱(chēng)變送器的“心臟”,是實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換的核心部件。
E+H壓力變送器廣泛采用兩種高性能傳感技術(shù):陶瓷電容式和金屬壓阻式(硅或藍(lán)寶石材質(zhì))。對(duì)于陶瓷電容式傳感技術(shù),壓力作用于陶瓷測(cè)量膜片使其產(chǎn)生微米級(jí)形變,進(jìn)而導(dǎo)致膜片與背電極之間的電容值發(fā)生精確變化;對(duì)于金屬壓阻式傳感技術(shù)(如采用單晶硅或藍(lán)寶石材質(zhì)),壓力會(huì)使敏感膜片上的惠斯通電橋電阻產(chǎn)生壓阻效應(yīng),電阻值隨應(yīng)力變化呈正比關(guān)系改變。兩種技術(shù)均能將物理壓力精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)(電容變化量或電阻變化量)。
核心傳感元件輸出的原始微弱模擬信號(hào)(通常為毫伏級(jí)電壓或皮法級(jí)電容變化)被送入變送器內(nèi)部高度集成的專(zhuān)用集成電路(ASIC)。該集成電路首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行精密放大和調(diào)理,將微弱信號(hào)放大至適合處理的電平,隨后通過(guò)內(nèi)置微處理器和數(shù)字處理算法,進(jìn)行溫度補(bǔ)償、線(xiàn)性化校正、零點(diǎn)調(diào)整和量程調(diào)整等實(shí)時(shí)補(bǔ)償與修正。最終生成穩(wěn)定、精確且抗干擾的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)(通常為4~20mA模擬電流信號(hào)疊加HART數(shù)字通信),該信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)后,可實(shí)時(shí)反映過(guò)程壓力值,為工藝控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。