电容式差压变送器是20世纪80年代研制开发的新型差压变送器，它利用单晶硅谐振传感器，采用微电子表面加工技术，除了保证±0.2%的测量精度外，还可实现抵制静压差压变送器原理、温飘对其影响。由于配备了低噪声调制解调器和开放式通讯协议，目前的电容式差压变送器可实现数字无损耗信号传输。一、结构及工作原理

变送器主要有检测部分和信号转换及放大处理部分组成差压变送器原理。

检测部分由检测膜片和两侧固定弧形板组成差压变送器原理，检测膜片在压差的作用下可轴向移动，形成可移动电容极板，并和固定弧形板组成两个可变电容器C1和C2，结构及电气原理可见图6-11。

检测前，高、低压室压力平衡，P1 =P2；按结构要求，组成两可变电容的固定弧形极板和检测膜片对称，极间距相等，C1 =C2。

当被测压力P1和P2分别由导入管进入高、低压室时，由于P1 >P2隔离膜片中心将发生位移，压迫电解质使高压侧容积变小。当电解质为不可压缩体时，其容积变化量将引起检测膜片中心向低压侧位移，此位移量和隔离膜片中心位移量相等。根据电工学，当组成电容的两极板极间距发生变化时，其电容量也将发生变化，即从C1=C2变为C1≠C2。

由电气原理图可知，未发生位移时，I1=I2=0；ι1+ι2=ιc；发生位移后，由于相对极间距发生变化，各极板上的积聚电荷量也发生变化，形成电荷位移，此时反映出I1≠ I2，两者之间将产生电流差，若检测出其值大小以及和压差的关系，即可求取流量。

二、变送电流与压差的关系 \'

设：未发生位移时，按电容定义：

式中 K——比例常数；

ε——介电常数；

S——弧形板绝对面积；

d0-——弧形板和可动极板之间相对平均距离。

当发生位移Δd后，仍按电容定义有：

由图6-11可看出，在电动势为e，角频率为ω的高频电源驱动下，其充放电流差为：

将C1和C2定义表达式带入上式，有：

由推导结果可以得出，电流差和可动极板(检测膜片)中心位移成正比，由于此位移和被测压差成正比，所以电流差与被测压差以及流量均成正比。

三、电容式差压变送器的特点

电容式差压变送器完全由密封测量元件组成，可消除机械传动所造成的瞬时冲击和机械振动。另外高、低压测量室按防爆要求整体铸造而成，大大抑制了外应力、扭矩以及静压对测量准确度的影响。

四、差压变送器在应用中的故障诊断与分析

　　1. 调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、 误操作、误维修。

　　2. 直观法：观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。

　　3. 检测法：

　　1) 断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进下步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从表体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。

　　2) 短路检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。

　　3) 替换检测：将怀疑有故障的部分更换，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。

　　4)分部检测：将测量回路分割成几个部分，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。

　　差压变送器的选择

　　差压变送器是测量工艺管道或罐体中介质的压力差，并且通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。选择差压变送器需要知道如下的参数：

用差压变送器测蒸汽流量，测量原理是什么？

在测量蒸汽流量时，差压变送器的测量管路内，充满了蒸汽冷凝液，开表时，若三阀组的3个阀门都同时处于开启状态，就会造成管路内的冷凝液流失，使蒸汽进入导压管，从而导致仪表不能工作。在测量一般液体流量时，差压变送器的测量管路内全部充满液体介质，当三阀组的3个阀都处于开启状态时，不存在因液体流失进入测量管路的问题。综上所述，测量蒸汽流量的差压变送器开表时，三阀组件的3个阀门严禁同时处于开启状态。深圳市中航自控系统（中航电脑智能系统）