单晶硅变送器之EJA变送器的工作原理
来源：云南昌晖仪表制造有限公司2025/2/8 9:37:2472
导读:
EJA变送器采用单晶硅谐振式传感器，直接输出频率信号，传感器自身就可以消除机械电气干扰、环境温湿度变化、静压与过压等影响。因此，EJA变送器具有优良的温度影响特性、静压影响特性、单向过压特性。EJA变送器原理框图如图所示。它由膜盒组件和电器转换组件两部分组成。
EJA变送器原理框图
从图可知，的膜盒组件由单晶硅谐振式传感器和特性修正存储器组成。现分述如下：
1、单晶硅谐振传感器
在单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术(MEMS)，分别在其表面的中心和边缘制成两个形状、大小一致的H形谐振梁，且处于微型真空腔中，使其既不与充灌液接触，又确保振动时不受空气阻尼的影响。硅谐振梁处于由磁铁提供的磁场中，与变压器、放大器等组成一正反馈回路，让谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。当单晶硅片的上下表面受到压力并形成压力差时，硅片将产生变形，导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸力而频率增加，因而使两个H形谐振梁分别感受到不同应变作用，其结果是中心谐振梁因受压缩力而频率减少，边缘谐振梁因受到张力而频率增加，两个频率之差对应不同的压力信号。
EJA变送器内置的特性修正存储器用来存储传感器的环境温度、静压及输人、输出特性的修正数据，经CPU运算后，可使变送器获得良好的温度特性、静压特性及输入、输出特性。
EJA变送器单晶硅传感器
2、智能电器转换部件
由单晶硅谐振式传感器上的两个H形的振动梁分别将压力或差压信号转换为频率信号送到计数器，再将两频率之差直接传递到CPU进行数据处理，经D/A转换为与输人信号相对应的4-20mA输出信号，并在模拟信号上叠加个BRAIN/HART数字信号进行通信。通过I/0口与外部设备(如手持智能终端以及DCS中的带通信功能的I/0卡)以数字通信方式传递数据，即高频2.4kHz（BRAIN协议）或1.2kHz（HART协议）数字信号叠加在4-20mA信号上。在进行通信时，频率信号对4-20mA信号不产生任何扰动影响。
EJA智能变送器电子转换部分
常用EJA变送器选型和型号
EJA-A系列是横河电机最成功的压力变送器。该系列变送器最初于1991年发布，持续提供高性能和高可靠性，可用于几乎任何应用。已有450万台EJA变送器在安装使用，EJA变送器具有良好的业绩记录，出色的故障平均间隔时间，在行业内。
EJA-110A差压变送器 EJA-510A绝压变送器 EJA-440A高压变送器
EJA-430A表压变送器 EJA-330A表压变送器 EJA-130A差压变送器
EJA-130A差压变送器 EJA-115A流量变送器 EJA-210A单法兰液位变送器
EJA-118W带远程密封的差压变送器 EJA-438W带远程密封的表压变送器
EJA变送器原理框图
从图可知，的膜盒组件由单晶硅谐振式传感器和特性修正存储器组成。现分述如下：
1、单晶硅谐振传感器
在单晶硅芯片上采用微电子机械加工技术(MEMS)，分别在其表面的中心和边缘制成两个形状、大小一致的H形谐振梁，且处于微型真空腔中，使其既不与充灌液接触，又确保振动时不受空气阻尼的影响。硅谐振梁处于由磁铁提供的磁场中，与变压器、放大器等组成一正反馈回路，让谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。当单晶硅片的上下表面受到压力并形成压力差时，硅片将产生变形，导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸力而频率增加，因而使两个H形谐振梁分别感受到不同应变作用，其结果是中心谐振梁因受压缩力而频率减少，边缘谐振梁因受到张力而频率增加，两个频率之差对应不同的压力信号。
EJA变送器内置的特性修正存储器用来存储传感器的环境温度、静压及输人、输出特性的修正数据，经CPU运算后，可使变送器获得良好的温度特性、静压特性及输入、输出特性。
EJA变送器单晶硅传感器
2、智能电器转换部件
由单晶硅谐振式传感器上的两个H形的振动梁分别将压力或差压信号转换为频率信号送到计数器，再将两频率之差直接传递到CPU进行数据处理，经D/A转换为与输人信号相对应的4-20mA输出信号，并在模拟信号上叠加个BRAIN/HART数字信号进行通信。通过I/0口与外部设备(如手持智能终端以及DCS中的带通信功能的I/0卡)以数字通信方式传递数据，即高频2.4kHz（BRAIN协议）或1.2kHz（HART协议）数字信号叠加在4-20mA信号上。在进行通信时，频率信号对4-20mA信号不产生任何扰动影响。
EJA智能变送器电子转换部分
常用EJA变送器选型和型号
EJA-A系列是横河电机最成功的压力变送器。该系列变送器最初于1991年发布，持续提供高性能和高可靠性，可用于几乎任何应用。已有450万台EJA变送器在安装使用，EJA变送器具有良好的业绩记录，出色的故障平均间隔时间，在行业内。
EJA-110A差压变送器 EJA-510A绝压变送器 EJA-440A高压变送器
EJA-430A表压变送器 EJA-330A表压变送器 EJA-130A差压变送器
EJA-130A差压变送器 EJA-115A流量变送器 EJA-210A单法兰液位变送器
EJA-118W带远程密封的差压变送器 EJA-438W带远程密封的表压变送器
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