简单而有效的压力控制电路

不论是在恒压供水系统还是在超临界萃取高压控制系统中，普遍采用变频调速器来驱动增压泵中的马达。这种闭环系统由压力变送器、PID控制器和变频调整构成。市售的PID控制器价格都在千元以上，加上变送器使成本进一步增加；另外，PID控制器多为温度控制设计的，温度与压力参数在特性上有很大的差异，温度有很大的滞后性，而压力基本上是瞬时作用的；PID的调整比较复杂，有时会产生明显的过冲，这在多数高压控制系统中是不希望发生的。本文介绍的一种压力控制电路，结构简单，性能良好。

　　该电路由恒压源，压力传感器调理电路和比例放大器组成。恒压源产生二个基准电压，一个6V基准供压力传感器的应变电阻桥使用；另一个作为设定压力的基准。压力设定值（此处以电压表示）用三位半表显示。压力传感器多采用应变片电阻桥，可以用恒压来驱动，图中电路（图1）的放大系数为：

G=1Rf/Rs

　　调整Rf，使传感器最大输出与设定电压最大值一致。随后将传感器输出和设定电压送到比例放大器，传感信号与设定值比较，放大，产生一个0～10V的误差信号。由于变频调速器输入有0～10V、4～20mA等多种选择，是用面板上按键编程设置的，因此0～10V误差信号控制变频器输出驱动电压的频率，从而达到控制马达转速的目的。
　　下面以一个具体例子来说明。如果超临界萃取高压釜的最大工作压力要求20Mpa。我们选用0～20Mpa的压力传感器，电压设定范围选择0～200mV，可以用200mV输入的三位半表显示，最低一位表示0.01Mpa。调理电路的最大输出也调整在200mV。若设定夺力为15Mpa，即150mV。开始时压力传感器输出很小，使比例放大器产生10V电压，让变频器输出最高频率（设定为100周），马达全速动作，系统压力迅速提升。当工作压力逐渐趋向设定压力时，误差电压降低，变频器输出频率也随之降低，压力上升放缓。当工作压力达到设定压力，变频器停止工作。要是系统有一定的流量，比例放大器产生一个0与10V之间的中间电压，调频器亦从中等速率驱动马达，维持压力恒定。