壓力變送器測量過程原理介紹
發布時間:2025-10-13 ???
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壓力變送器其主要是利用被測介質作用于壓力傳感器膜片上導致膜片的物理形變后通過微處理器數字處理、存儲轉換成電信號的,其主要作用是將液體、氣體或蒸汽的壓力信號轉換成標準的電信號(如4-20mA直流電流信號或0-5V直流電壓信號)輸出。這個轉換過程使得被測量實際壓力數據能夠被遠程傳輸到計算機、PLC、指示報警儀或者記錄儀等二次儀表,進而實現對壓力的實時監測顯示、記錄、報警或過程自動調節。壓力變送器被廣泛應用于石油化工、水利水電、制藥環保等行業。
壓力變送器的測量原理告訴我們其測量壓力的過程主要包括被測量介質壓力的傳遞感知、微處理器的信號轉換及信號輸出這三個過程,下面簡單介紹一下。
1、壓力變送器的壓力感知與壓力傳遞過程:當被測量介質的壓力通過壓力變送器的過程連接作用在壓力變送器的隔離膜片上,介質會通過隔離膜片和填充液(如硅油)將壓力傳遞到內部的測量膜片(δ元件或敏感元件)上。

2、微處理器的轉換過程:當壓力變送器的測量膜片在被測量介質的壓力作用下產生微小的位移形變,其位移量與壓力差成正比。這種形變會引發為處理器參數的變化,具體取決于采用哪款壓力變送器來測量的:
電容式壓力變送器:其測量膜片與兩側固定電極各形成一個電容器,膜片微小的位移導致兩極板間的距離改變,從而引起電容量發生變化。
擴散硅壓力變送器:在硅片上制作惠斯通電橋。被測量介質的壓力使膜片產生微小的變形,導致擴散電阻的阻值因壓阻效應而改變,從而打破電橋平衡來進行測量。
陶瓷壓阻式變送器:其工作原理與擴散硅壓力變送器原來差不多,但是陶瓷壓力變送器抗過載和抗沖擊能力強,過壓可達量程的數倍,甚至用硬物直接敲打測量元件也不致使其損壞,且對測量精度毫無影響,尤其是采用陶瓷膜片和厚膜電阻,耐腐蝕性能要遠遠比擴散硅壓力變送器效果要好。
3、壓力變送器的信號處理與輸出:由電容或者電阻變化產生的微小mv級信號或電容量的變化會分別由變送器內部的微處理集成電路進行放大處理、線性及溫度補償。最終這些信號被處理成與壓力成正比的、標準的4-20mA兩線制電流信號或0-5V電壓信號輸出。智能壓力變送器還會集成微處理器,具備自診斷、數字通信(HART協議、RS485通訊、無線傳輸GPRS)等功能。