壓力變送器測(cè)量過程原理介紹

    壓力變送器其主要是利用被測(cè)介質(zhì)作用于壓力傳感器膜片上導(dǎo)致膜片的物理形變后通過微處理器數(shù)字處理、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的，其主要作用是將液體、氣體或蒸汽的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)（如4-20mA直流電流信號(hào)或0-5V直流電壓信號(hào)）輸出。這個(gè)轉(zhuǎn)換過程使得被測(cè)量實(shí)際壓力數(shù)據(jù)能夠被遠(yuǎn)程傳輸?shù)接?jì)算機(jī)、PLC、指示報(bào)警儀或者記錄儀等二次儀表，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示、記錄、報(bào)警或過程自動(dòng)調(diào)節(jié)。壓力變送器被廣泛應(yīng)用于石油化工、水利水電、制藥環(huán)保等行業(yè)。
   壓力變送器的測(cè)量原理告訴我們其測(cè)量壓力的過程主要包括被測(cè)量介質(zhì)壓力的傳遞感知、微處理器的信號(hào)轉(zhuǎn)換及信號(hào)輸出這三個(gè)過程，下面簡(jiǎn)單介紹一下。
1、壓力變送器的壓力感知與壓力傳遞過程：當(dāng)被測(cè)量介質(zhì)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(zhì)會(huì)通過隔離膜片和填充液（如硅油）將壓力傳遞到內(nèi)部的測(cè)量膜片（δ元件或敏感元件）上。

2、微處理器的轉(zhuǎn)換過程：當(dāng)壓力變送器的測(cè)量膜片在被測(cè)量介質(zhì)的壓力作用下產(chǎn)生微小的位移形變，其位移量與壓力差成正比。這種形變會(huì)引發(fā)為處理器參數(shù)的變化，具體取決于采用哪款壓力變送器來(lái)測(cè)量的：
電容式壓力變送器：其測(cè)量膜片與兩側(cè)固定電極各形成一個(gè)電容器，膜片微小的位移導(dǎo)致兩極板間的距離改變，從而引起電容量發(fā)生變化。
擴(kuò)散硅壓力變送器：在硅片上制作惠斯通電橋。被測(cè)量介質(zhì)的壓力使膜片產(chǎn)生微小的變形，導(dǎo)致擴(kuò)散電阻的阻值因壓阻效應(yīng)而改變，從而打破電橋平衡來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
陶瓷壓阻式變送器：其工作原理與擴(kuò)散硅壓力變送器原來(lái)差不多，但是陶瓷壓力變送器抗過載和抗沖擊能力強(qiáng)，過壓可達(dá)量程的數(shù)倍，甚至用硬物直接敲打測(cè)量元件也不致使其損壞，且對(duì)測(cè)量精度毫無(wú)影響，尤其是采用陶瓷膜片和厚膜電阻，耐腐蝕性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比擴(kuò)散硅壓力變送器效果要好。
3、壓力變送器的信號(hào)處理與輸出：由電容或者電阻變化產(chǎn)生的微小mv級(jí)信號(hào)或電容量的變化會(huì)分別由變送器內(nèi)部的微處理集成電路進(jìn)行放大處理、線性及溫度補(bǔ)償。最終這些信號(hào)被處理成與壓力成正比的、標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA兩線制電流信號(hào)或0-5V電壓信號(hào)輸出。智能壓力變送器還會(huì)集成微處理器，具備自診斷、數(shù)字通信（HART協(xié)議、RS485通訊、無(wú)線傳輸GPRS）等功能。