压力变送器工作原理和应用选型

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1、压力变送器工作原理和应用选型　　摘要：压力变送器是众多变送器当中应用得比较普遍的一种压力测量仪器，在石油、化工、冶金、食品、电力、医药、造纸、纺织等行业都有非常广泛的应用关键词：压力变送器、传感器、原理、分类、选型中图分类号：TG249.2文献标识码：A文章编号：压力变送器是众多变送器当中应用得比较普遍的一种压力测量仪器，在石油、化工、冶金、食品、电力、医药、造纸、纺织等行业都有非常广泛的应用，主要是用来检测流体的差压、压力、绝对压力、液位等。一、压力变送器的组成：，主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体

2、、液体等压力差信号转变成标准的电流电压信号，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。二、压力变送器的测量原理是：5流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形(位移很小，仅μm级)，以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时，压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号，再经

3、过非线性校正，最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。三、压力变送器分类：主要有电容式压力变送器和扩散硅压力变送器，陶瓷压力变送器，应变式压力变送器等。1.电容式当压力直接作用在测量膜片的表面，使膜片产生微小的形变，测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为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，然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-2OmA电流信号或者1-5V电压信号。由于测量膜片采用标准化集成电路，内部包含线性及温度补偿电路，所以可以做到高精度和高稳定性，变送电路采用专用的两线制芯片，可以保证输出两线制

4、4-2OmA电流信号，方便现场接线。2.扩散硅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。53.陶瓷压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，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。4.应变片式电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要

5、组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。四、压力变送器的应用选型压力变送器的应用选型一般是根据用途来定型的，根据以下几个要点来选，分别是、精度、量程、输出信号、介质温度、测量介质，防爆等级1.精度等级每一种电子式的测量计都会有精度误差的，使用时应根据实际精度要求选择符合精度的变送器。2.量程范围5一般传

6、感器测量的最大范围为传感器的满量程70%是最好的,也就是现在要测量7MPa的压力,我们选压力变送器的量程应该选10MPa。3.输出信号目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种,主要4~20mA,0~20mA,0~10V,1~5V等等,但是比较常用的是4~20mA,在我上面举的这些输出信号中,只有4~20mA为两线制(我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线),其他的均为三线制。4.介质温度由于压力变送器的信号是通过电子线路部分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度,如果温度过高,我们一般采用的是冷

7、凝弯来冷却介质,这样相对让厂家特地为你生产一个耐高温的压力变送器的成本会降低很多。5.测量介质一般我们测量的是相对比较清洁的流体,我们就直接采用标准的压力变送器就可以了,如果你所测量的介质是易结晶的或粘稠的,我们一般采用的是外置膜片的或和化学密封共同使用,这样会有效的阻止介质堵住压力测量孔。6.其他5我们确定上面的五个参数之后还要确认你的压力变送器过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级。五、结束语在诸类仪表中，压力变送器的应用最为广泛、普遍。常用来测量压力、差压、等。与传感器不同，变送器除了能将非电量转

8、换成可测量的电量外，一般还具有一定的放大作用。在工业现代化发达的今天，压力变送器在工业控制系统中扮演着重要的角色，不仅实现