Pemancar tekanan silikon monokristalin adalah sensor tekanan berdasarkan chip silikon monokristalin, diproduksi menggunakan teknologi MEMS Jerman dan modul sensor{0}}yang seluruhnya dilas. Ini mengubah perubahan tekanan menjadi sinyal listrik standar seperti HART 4-20mA melalui efek piezoresistif, dan banyak digunakan dalam industri petrokimia, farmasi, dan dirgantara untuk mengukur tekanan, level, dan kepadatan cairan, gas, atau uap.
Inti dari perangkat ini adalah sensor piezoresistif silikon monokristalin, yang mengintegrasikan kompensasi suhu dan struktur diafragma perlindungan kelebihan beban ganda, memberikan ketahanan interferensi elektromagnetik. Memanfaatkan bahan silikon nano-monokristalin dan desain suspensi sinar ganda-kemurnian tinggi, alat ini mencapai akurasi 0,075%FS, rasio rentang maksimum 200:1, mendukung pengoperasian rentang suhu luas (-40~120 derajat ), dan peringkat perlindungan IP66/IP67. Dengan protokol HART bawaan, protokol ini dapat digunakan untuk pengaturan parameter dan komunikasi melalui HART375 dan perangkat lainnya, sehingga cocok untuk lingkungan industri yang kompleks seperti aplikasi tahan ledakan dan higienis.
Prinsip Kerja
Modul sensor menggunakan semua-teknologi yang dilas dan secara internal berisi diafragma beban berlebih yang terintegrasi, sensor tekanan, dan sensor suhu. Sensor suhu berfungsi sebagai nilai acuan untuk kompensasi suhu. Sisi tekanan positif dari sensor tekanan dihubungkan ke ruang-tekanan tinggi pada rumah diafragma sensor, dan sisi tekanan negatif dihubungkan ke ruang-tekanan rendah. Tekanan disalurkan melalui diafragma isolasi dan cairan pengisi ke chip silikon di dalam sensor, menyebabkan perubahan resistansi chip sensor tekanan, sehingga mengakibatkan perubahan tegangan keluaran sistem deteksi. Tegangan keluaran ini sebanding dengan perubahan tekanan dan kemudian diubah menjadi keluaran sinyal standar oleh unit adaptor dan amplifier.
Prinsip Kerja dariMSensor Tekanan Piezoresistif Silikon onokristalin
Sensor tekanan piezoresistif memanfaatkan efek piezoresistif dari silikon monokristalin. Wafer silikon monokristalin digunakan sebagai elemen elastis. Menggunakan teknologi sirkuit terpadu, sekumpulan resistor ekivalen disebarkan ke arah tertentu pada diafragma silikon monokristalin dan dihubungkan dalam rangkaian jembatan. Wafer silikon monokristalin ditempatkan di dalam rongga sensor. Ketika tekanan berubah, silikon monokristalin mengalami regangan, menyebabkan resistor regangan yang tersebar langsung di atasnya berubah sebanding dengan tekanan yang diukur. Sinyal keluaran tegangan yang sesuai kemudian diperoleh oleh rangkaian jembatan.
Struktur sensor tekanan silikon monokristalin: Komponen utamanya adalah dua diafragma proses, sensor silikon di tengah, dan pengisian oli serta sambungan proses.
Fungsi
Pemancar tekanan/tekanan diferensial silikon monokristalin digunakan untuk mengukur tingkat, kepadatan, dan tekanan cairan, gas, atau uap, lalu mengubahnya menjadi keluaran sinyal arus HART 4-20mA. Mereka juga dapat berkomunikasi dengan Modem HART375 atau BST untuk pengaturan parameter dan kontrol proses. Perbedaan antara mereka dan pemancar tekanan tradisional adalah mereka menggunakan silikon nano-monokristalin sebagai bahan sensor.
Pemecahan masalah
Pemeriksaan Bagian Pengukuran Pemancar
1. Lepaskan flensa dan periksa diafragma komponen sensitif terhadap perubahan bentuk, kerusakan, atau kebocoran oli.
2. Lepaskan pelat kompensasi, tanpa melepas komponen sensitif, dan periksa resistansi isolasi pin ke rumahan. Di bawah tegangan tidak melebihi 100V, resistansi isolasi tidak boleh kurang dari 100MΩ.
Hubungkan sirkuit dan pasokan udara. Ketika sinyal tekanan berada pada batas atas kisaran, matikan pasokan udara. Tegangan keluaran dan pembacaan harus tetap stabil. Jika tegangan keluaran turun, hal ini menandakan adanya kebocoran pada pemancar. Kebocoran dapat ditemukan dengan menggunakan air sabun.
Inspeksi Sirkuit
1. Hubungkan catu daya dan periksa status sinyal tegangan pada terminal keluaran pemancar. Jika tidak ada tegangan keluaran, periksa terlebih dahulu apakah tegangan catu daya normal dan memenuhi persyaratan catu daya; periksa kesalahan pengkabelan antara catu daya, pemancar, dan peralatan beban. Tidak adanya tegangan pada terminal pemancar atau polaritas terbalik dapat menyebabkan tidak adanya keluaran sinyal tegangan. Setelah mengesampingkan penyebab tersebut, periksa lebih lanjut komponen yang rusak pada rangkaian papan amplifier; periksa kontak yang buruk pada konektor papan sirkuit. Titik gangguan dapat ditentukan dengan membandingkan tegangan terukur pada instrumen normal dengan tegangan terukur yang sesuai pada instrumen rusak. Jika perlu, ganti papan amplifier yang rusak. Saat memeriksa pemancar tipe aliran-, perhatian khusus harus diberikan pada pengambilan tindakan anti-statis untuk papan amplifier tipe J-.
2. Hubungkan catu daya. Setelah memberikan sinyal tekanan masukan, jika keluaran pemancar terlalu tinggi (lebih besar dari 10VDC) atau terlalu rendah (kurang dari 2.0VDC), dan tidak ada respons saat mengubah sinyal tekanan masukan atau menyetel sekrup titik nol dan rentang, maka keluaran pemancar rusak. Untuk jenis kesalahan ini, selain memeriksa kelainan pada komponen sensitif bagian pengukuran pemancar, "rangkaian kontrol osilasi" pada papan penguat pemancar harus diperiksa untuk pengoperasian yang benar. Tegangan puncak normal antara-transformator frekuensi tinggi T1-12 harus sebesar 25~35VP-P; frekuensinya sekitar 32kHz. Selanjutnya, periksa status pengoperasian setiap penguat operasional pada papan penguat; periksa apakah ada kerusakan pada komponen, dll. Jenis kesalahan ini memerlukan penggantian papan amplifier.
Pemecahan Masalah di-situs
1. Komponen utama diblokir atau tidak dipasang dengan benar; keran tekanan tidak ditempatkan dengan benar.
2. Saluran penyadapan tekanan bocor atau tersumbat; sisa gas atau cairan tertinggal di saluran pengisian; endapan ada di flensa proses pemancar, menciptakan zona mati pengukuran.
3. Kabel pemancar salah; tegangan catu daya terlalu tinggi atau terlalu rendah; kontak yang buruk pada sambungan antara indikator dan terminal instrumen.
4. Pemasangan yang tidak memadai sesuai persyaratan teknis; metode pemasangan dan lingkungan lokasi tidak memenuhi persyaratan teknis.
