簡單而有效的壓力控制電路

　　不論是在恒壓供水系統(tǒng)還是在超臨界萃取高壓控制系統(tǒng)中，普遍采用變頻調(diào)速器來驅(qū)動增壓泵中的馬達。這種閉環(huán)系統(tǒng)由壓力變送器、PID控制器和變頻調(diào)整構(gòu)成。市售的PID控制器價格都在千元以上，加上變送器使成本進一步增加；另外，PID控制器多為溫度控制設(shè)計的，溫度與壓力參數(shù)在特性上有很大的差異，溫度有很大的滯后性，而壓力基本上是瞬時作用的；PID的調(diào)整比較復(fù)雜，有時會產(chǎn)生明顯的過沖，這在多數(shù)高壓控制系統(tǒng)中是不希望發(fā)生的。本文介紹的一種壓力控制電路，結(jié)構(gòu)簡單，性能良好。

　　該電路由恒壓源，壓力傳感器調(diào)理電路和比例放大器組成。恒壓源產(chǎn)生二個基準(zhǔn)電壓，一個6V基準(zhǔn)供壓力傳感器的應(yīng)變電阻橋使用；另一個作為設(shè)定壓力的基準(zhǔn)。壓力設(shè)定值（此處以電壓表示）用三位半表顯示。壓力傳感器多采用應(yīng)變片電阻橋，可以用恒壓來驅(qū)動，圖中電路（圖1）的放大系數(shù)為：

G=1Rf/Rs

　　調(diào)整Rf，使傳感器最大輸出與設(shè)定電壓最大值一致。隨后將傳感器輸出和設(shè)定電壓送到比例放大器，傳感信號與設(shè)定值比較，放大，產(chǎn)生一個0～10V的誤差信號。由于變頻調(diào)速器輸入有0～10V、4～20mA等多種選擇，是用面板上按鍵編程設(shè)置的，因此0～10V誤差信號控制變頻器輸出驅(qū)動電壓的頻率，從而達到控制馬達轉(zhuǎn)速的目的。
　　下面以一個具體例子來說明。如果超臨界萃取高壓釜的最大工作壓力要求20Mpa。我們選用0～20Mpa的壓力傳感器，電壓設(shè)定范圍選擇0～200mV，可以用200mV輸入的三位半表顯示，最低一位表示0.01Mpa。調(diào)理電路的最大輸出也調(diào)整在200mV。若設(shè)定奪力為15Mpa，即150mV。開始時壓力傳感器輸出很小，使比例放大器產(chǎn)生10V電壓，讓變頻器輸出最高頻率（設(shè)定為100周），馬達全速動作，系統(tǒng)壓力迅速提升。當(dāng)工作壓力逐漸趨向設(shè)定壓力時，誤差電壓降低，變頻器輸出頻率也隨之降低，壓力上升放緩。當(dāng)工作壓力達到設(shè)定壓力，變頻器停止工作。要是系統(tǒng)有一定的流量，比例放大器產(chǎn)生一個0與10V之間的中間電壓，調(diào)頻器亦從中等速率驅(qū)動馬達，維持壓力恒定。

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