壓力變送器測量過程原理介紹

    壓力變送器其主要是利用被測介質(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)對壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測顯示、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)。
   壓力變送器的測量原理告訴我們其測量壓力的過程主要包括被測量介質(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)壓力變送器的測量膜片在被測量介質(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測量的：
電容式壓力變送器：其測量膜片與兩側(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進(jìn)行測量。
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(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、無線傳輸GPRS）等功能。