1 电容式差压变送器的原理

    电容式差压变送器是应用变电容原理工作的， 先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容量，从而实现压力———电容的转换。

    电容式差压变送器由测量环节和转换环节组成。测量环节用来感受被测压力并将其转换成电容量的变化； 转换环节将电容量的变化转换成标准电流信号。电容式传感器的基本工作原理可以用平板电容器来说明。设两极板相互覆盖的有效面积为A，两极板间的距离为d，极板间介质的介电常数为缀，在忽略板极边缘影响的条件下，平板电容器的电容量C 为C=缀A/d。

    由以上公式可以看出，缀、A、d 三个参数都直接影响着电容量C 的大小。如果保持其中两个参数不变，而使另外一个参数改变，则电容量就将发生变化。如果变化的参数与被测量之间存在一定函数关系， 那被测量的变化就可以直接由电容量的变化反映出来。所以电容式传感器可以分为三种类型：改变极板面积的变面积式，改变极板距离的变间隙式，改变介电常数的变介电常数式。

 

 

   电容式差压变送器的原理图如图1 所示。传感器有左右两个固定极板，在两个固定极板之间是弹性材料制成的测量膜片，作为电容的中央动极板。在测量膜片两侧的空腔中充满硅油，硅油可以均匀地把力作用到感压膜片上。电容式差压变送器的结构可以有效地保护测量膜片， 当差压过大并超过允许测量范围时， 测量膜片将平滑地贴靠在凹球面上， 因此测量膜片不易损坏。与力矩平衡式差压变送器相比，电容式差压变送器没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度高，可达0.2 级。

 

2、静压误差

    差压变送器的校准通常是在负压室通大气的压力下进行的，但是一旦差压变送器安装到现场实际使用时，往往是在正、负压侧同时通入一定的工作压力， 这时会发现零位和满量程会出现一定的偏移。我们把差压变送器的这种正、负同时通入相同静压得到的零位输出，偏离大气校验时的误差称为静压误差。差压变送器的静压误差直接影响到差压变送器的综合误差。差压变送器的综合误差E 大体上由三个部分组成， 仪表本身的测量精度Ac、环境温度变化带来的误差T、静压变化带来的误差Sp，根据系统误差确定方法可知差压变送器的综合误差：

 

 

    由此可见， 静压误差对于差压变送器来说是一个非常重要的影响。当应用差压变送器测量流量时，如果不对静压误差进行补偿或校正，将会给流量的测量带来较大的影响。例如，用差压式流量计测量流量，在常用压力条件下，静压误差为±0.5%FS，如果未进行调整投入运行，实际静压误差为7.1%FS，而在相对流量较小时这种影响更大。

 

3、1151 电容式差压变送器的校验

    为了提高学生的动手能力，运用理实一体化的教学模式，实训中采用1151 电容式差压变送器。现将1151 电容式差压变送器校验的实训过程简述如下。

    shou先认识1151 电容式差压变送器，包括外形、铭牌等相关内容，加深学生的直观认识；然后学会使用精密数字压力计并且能够正确连接精密数字压力计， 运用精密数字压力计显示压力和电流信号的大小；对精密数字压力计和1151 电容式差压变送器进行电路连接，两者采用两线制连接方式；对1151 电容式差压变送器进行校验；处理实训数据；#后是设备复位整理；除此之外还专门强调文明操作加强学生的安全意识。

 

4、静压误差产生的原因与试验

   电容式差压变送器的核心部分是一个球面电容器。在测量膜片的左右两室中充满了硅油， 当隔离膜片分别承受高压和低压时， 硅油的不可压缩性和流动性将压力传递给测量膜片的左右面上。因为测量膜片在焊接前有一定的预张力， 当差压为零时，测量膜片的左右面非常平整，两侧的电容量完全相等，电容量差值为零；当两侧有差压时，高压侧电容量与低压侧电容量不同，测出电容量的差值便可得到被测差压的数值。

    测量膜片有效面积的变化、测量膜片预张力的变化会直接影响到静压误差的产生。对于电容式差压变送器来说，随着通入压力的增加，测量膜片的形变增大，其绷紧的程度也在增加，这就使得测量膜片随着静压的增大而不断绷紧， 从而使电容式差压变送器在使用时，不可避免地会产生静压误差。此外，变送器长时间使用后，造成正、负压室膜盒有效面积不相等，变送器在重装或改变范围后，影响膜片的预紧力，都会带来静压误差。