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横河EJA变送器的硅谐振传感器技术和双频励磁

发布时间:2018-6-14 11:12:22        浏览次数:540

1、硅谐振传感器技术

硅谐振传感器是对单晶硅采用技术完善的3-D半导体微机械加工技术制作而成,横河DPharp压力变送器和MT100/200数字压力计中应用了这一先进的传感器技术。在传感器上微加工两个H型振子,均具有高频输出。施加压力时,H型振子同时受力,一个受到压力,另一个受到拉力。谐振频率发生相应的变化,从而产生与作用压力直接成比例的高差压输出(kHz),这一简单的时间函数由微处理器管理。

横河EJA变送器的该项技术具备下列特点:

微机械处理单晶硅,可以提高稳定性和再现性,消除滞后现象;

温度的影响是其他硅技术(10 ppm/℃)的十分之一弱,因此即使是条件最苛刻的过程应用中都可以确保出色的稳定性。相比模拟传感器,硅谐振传感器输出可以产生更高的信噪比,硅谐振传感器的输出至少是其前任产品压阻式硅传感器的四倍。其中,温度和静压产生的误差在整体输出中可忽略不计。

2、双频励磁

双频励磁是在低频率上叠加高频率,利用高频和低频励磁方式各自优点的同时,消除各自的缺点。也就是说,同时实现了高频励磁方式的流体噪声抑制和快速响应,低频励磁方式的零点稳定性。

①同时实现噪声抑制和零点稳定性

浆液或低电导率流体测量中的噪声是1/f的函数,频率越低,噪声越高。然而,普通的高频励磁方式存在零点稳定性低的问题。而双频励磁方式在保证高频采样噪声抑制的同时,可以获得大时间常数下低频采样的高零点稳定性。所以,这种方式下的输出信号既无噪声,而且零点稳定性很好。

②0.1秒的快速响应

在传统的脉冲直流频率激励方式中,需要很大的时间常数才会减少噪声影响,但是这也同样衰减了流量信号,并且减缓信号响应。相反,双频励磁方式在高频采样中捕捉流量变化,可以实现0.1秒的快速响应。

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