压力变送器工作原理

当今世界各国压力变送器的研究领域十分广泛，几乎渗透到了各个行业。

压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表，常常在高温 低温 腐蚀 振动 冲击等环境中工作。在石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非常广泛。
 
一般意义上的压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等）， 以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。那么压力变送器工作原理又是什么呢？

压力变送器工作原理概述

当压力信号作用于传感器时，压力传感器将压力信号转换成电信号，经差分放大和输出放大器放大，最后经V/A电压电流转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的4-20mA标准电流输出信号。 主要技术参数 电源：24VDC 输出4～20mA 二线制 零位可调范围：±5%F.S 量程调节比：3：1以上 量程范围：-100kPa～0～60MPa 负载特性：负载在0～600Ω内（24VDC供电）维持恒流输出　隔爆型d II BT4,本安型 ia II CT5 过压极限：2倍于以上限压力 温度范围：过程：-20～60℃ 精度等级：±0.5% 稳定性：±0.2%F.S 重量：约1kg 特点分析
 
压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。

当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。

 A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量范围。工程单位换算、阻尼、开方，，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

本微处理器中有16字节程序的RAM，并有三个16位计数器，其中之一执行A /D转换。

 D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据，这些数据可用变送器软件修改。数据贮存在EEPROM内，即使断电也保存完整。

数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如275型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。通信的类型为移频鍵控FSK技术并依据BeII202标准。

压力变送器采用哪些工作原理

压力变送器 的原理有很多，不同的压力变送器，原理就有所不同。下面介绍
几种常用的压力变送器工作原理。

电容式压力变送器原理

电容式压力变送器主要有实现压力\\\\电容转换的容室敏感元件及将电容转换成二线制4-20mA电子线路板组成！当过程压力从从测量容室的两侧(或一侧) 施加到隔离膜片后，经硅油灌充液传至容室的中心膜片上，中心膜片是个边缘张紧的膜片，在压力的作用下，产生相应的位移，该位移形成差动电容变化！并经过电子线路板的调节、震荡和放大！转换成4-20mA信号输出！输出电流与过程压力成正比！

陶瓷压力变送器原理及应用
 
压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，抗腐蚀的压力变送器没有液体的传送。使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的反面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥）由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，规范的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿 0 70 ℃，并可以和绝大多数介质直接接触。

而且具有丈量的高精度、高稳定性。电气绝缘水平 >2kV输出信号强，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的资料。陶瓷的热稳定特性及它厚膜电阻可以使它工作温度范围高达 -40135 ℃。临时稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力变送器的发展方向，欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力变送器。

扩散硅压力变送器原理及应用

被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

蓝宝石压力变送器原理与应用

采用硅 - 蓝宝石作为半导体敏感元件，利用应变电阻式工作原理。具有无与伦比的计量特性。

不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成。硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC 以内）因此，利用硅 -蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅 -蓝宝石半导体敏感元件，无 p-n 漂移，因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。

可在最恶劣的工作条件下正常工作，用硅 -蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器。并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。

被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上（接收膜片与丈量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起）压力的作用下，表压压力传感器和压力变送器由双膜片构成：钛合金丈量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片。钛合金接收膜片产生形变，该形变被硅- 蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的幅度与被测压力成正比。

并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出（ 0-5 4-20mA 或 0-5V绝压压力传感器和压力变送器中，传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电。蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起，起到弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力丈量的目的.