Operación; Descripción Funcional Del Sensor - SMAR LD291 Manual De Instrucciones, Operación Y Mantenimiento

Sección 2
Descripción Funcional del Sensor
OPERACIÓN
Los Transmisores de Presión Inteligentes Serie LD291 usan los sensores capacitivos (celdas
capacitivas) como elementos detectores de presión, como se muestra en la Figura 2.1.
P1
H
Donde,
P1 y P2 son las presiones en las cámaras H y L
CH =capacitancia entre la placa fija en el lado P1 y el diafragma sensor.
CL =la capacitancia entre la placa fija en el lado P2 y el diafragma sensor.
d = distancia entre las placas fijas CH y CL.
∆d = deflexión del diafragma sensor debida a la presión diferencial DP = P1 – P2.
Sabiendo que la capacitancia de un condensador con placas planas y paralelas puede expresarse
como una función del área de la placa (A) y la distancia (d) entre las placas como:
∈
A
=
C
d
Donde,
ε = constante dieléctrica del medio entre las placas del capacitor.
Si se considera CH y CL como las capacitancias de las placas planas
y paralelas con áreas idénticas, entonces:
∈
=
CH
( d / ) 2
Sin embargo, si la presión del diferencial (∆P) aplicada al elemento capacitivo no desvía el
diafragma sensor más allá del d/4, es posible suponer que ∆P es proporcional a ∆d que es:
ΔP Δd
es proporcional la
Al desarrollar la expresión (CL - CH)/(CL + CH), se deduce que:
− ∆
CL CH 2 d
∆ = =
P
+
CL CH d
Como la distancia (d) entre la placa fija CH y CL es constante, es posible concluir que la expresión
(CL CH)/(CL + CH) es proporcional a ∆P y, por consiguiente, a la presión diferencial a ser medida.
Así es posible concluir que la celda capacitiva es un sensor de presión formado por dos capacitores
de capacitancias variables, según la presión diferencial aplicada.
CH CL
Figura 2.1– Celda Capacitiva
∈
. A
=
CL
y
+ ∆
( d / ) 2
d
DIAFRAGMA SENSOR,
POSICION CUANDO P1 = P2
DIAFRAGMA SENSOR
P2
L
PLACAS FIJAS DEL
CAPACITOR ALTA Y
BAJA CH E CL
. A
− ∆
d
2.1