压力变送器测量过程原理介绍

发布时间:2025-10-13     浏览次数:
    压力变送器其主要是利用被测介质作用于压力传感器膜片上导致膜片的物理形变后通过微处理器数字处理、存储转换成电信号的,其主要作用是将液体、气体或蒸汽的压力信号转换成标准的电信号(如4-20mA直流电流信号或0-5V直流电压信号)输出。这个转换过程使得被测量实际压力数据能够被远程传输到计算机、PLC、指示报警仪或者记录仪等二次仪表,进而实现对压力的实时监测显示、记录、报警或过程自动调节。压力变送器被广泛应用于石油化工、水利水电、制药环保等行业。
   压力变送器的测量原理告诉我们其测量压力的过程主要包括被测量介质压力的传递感知、微处理器的信号转换及信号输出这三个过程,下面简单介绍一下。
1、压力变送器的压力感知与压力传递过程:当被测量介质的压力通过压力变送器的过程连接作用在压力变送器的隔离膜片上,介质会通过隔离膜片和填充液(如硅油)将压力传递到内部的测量膜片(δ元件或敏感元件)上。

2、微处理器的转换过程:当压力变送器的测量膜片在被测量介质的压力作用下产生微小的位移形变,其位移量与压力差成正比。这种形变会引发为处理器参数的变化,具体取决于采用哪款压力变送器来测量的:
电容式压力变送器:其测量膜片与两侧固定电极各形成一个电容器,膜片微小的位移导致两极板间的距离改变,从而引起电容量发生变化。
扩散硅压力变送器:在硅片上制作惠斯通电桥。被测量介质的压力使膜片产生微小的变形,导致扩散电阻的阻值因压阻效应而改变,从而打破电桥平衡来进行测量。
陶瓷压阻式变送器:其工作原理与扩散硅压力变送器原来差不多,但是陶瓷压力变送器抗过载和抗冲击能力强,过压可达量程的数倍,甚至用硬物直接敲打测量元件也不致使其损坏,且对测量精度毫无影响,尤其是采用陶瓷膜片和厚膜电阻,耐腐蚀性能要远远比扩散硅压力变送器效果要好。
3、压力变送器的信号处理与输出:由电容或者电阻变化产生的微小mv级信号或电容量的变化会分别由变送器内部的微处理集成电路进行放大处理、线性及温度补偿。最终这些信号被处理成与压力成正比的、标准的4-20mA两线制电流信号或0-5V电压信号输出。智能压力变送器还会集成微处理器,具备自诊断、数字通信(HART协议、RS485通讯、无线传输GPRS)等功能。

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