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Sección 2
Descripción Funcional - Sensor
OPERACIÓN
El sensor de presión usado por el Transmisor Inteligente de Densidad/Concentración DT302 es una
celda capacitiva, el mismo tipo utilizado por el Transmisor Inteligente de Presión. Este sensor esta
conectado como una sonda para lograr la medición por medio de la lectura de presión diferencial.
La figura 2.1 esquematiza el sensor utilizado por el DT302.
Donde:
CH = capacitancia entre la placa fija en el lado P1 y el diafragma de detección.
CL = capacitancia entre la placa fija en el lado P2 y el diafragma de detección.
d = distancia entre CH y la placa fija CL.
∆d = deformación sensada por el diafragma debido a la diferencia de presión ∆P = P1 - P2.
La capacitancia de un capacitor con placas planas paralelas puede ser expresada como una
función del área de la placa (A) y la distancia (d) entre las placas:
ε
×
A
≈
C
d
Donde,
∈ = Constante dieléctrica del medio existente entre las Placas del Capacitor.
Si es considerado para CH y CL la capacidad de placas paralelas y planas con áreas iguales,
cuándo P1 > P2, entonces:
ε
×
A
≈
CH
e
+
∆
d
(
)
d
2
Sin embargo, si la presión diferencial (∆P) aplicada a la celda capacitiva no desvía el diafragma de
detección mas allá de d/4, es posible suponer ∆P como proporcional a ∆d, es decir:
∆P
∝
∆
d
A través del desarrollo de la expresión (CL - CH)/ (CL + CH), cabe mencionar que:
−
∆
CL
CH
2
d
=
+
CL
CH
d
Como la distancia (d) entre las placas fijas CH y CL es constante, es posible concluir que la
expresión: (CL - CH) / (CL + CH) es proporcional a ∆d y, por lo tanto, a la diferencia de presión que
debe medirse. Por ello, es posible concluir que la celda capacitiva es un sensor de presión formado
por dos capacitores cuyas capacitancias varían acuerdo a la presión diferencial aplicada.
CH
CL
P1
H
Figura 2.1 – Celda Capacitiva
ε
×
A
≈
CL
−
∆
d
(
)
d
2
DIAFRAGMA SENSOR,
POSICION CUANDO
P1=P2
DIAFRAGMA SENSOR
P2
L
PLACAS FIJAS DEL
CAP ACITOR
CH Y CL
2.1
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