耐腐蝕差壓變送器工作原理圖
一、工作原理
壓力變送器是一種將氣體、液體等物理壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳的設(shè)備。
它能感受到壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標準的電信號（如4~20mADC等），以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
1.取壓口的位置選擇
二、應(yīng)用場所
壓力變送器是工業(yè)實踐中為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統(tǒng)一輸出信號為0～10mA、4～20mA或1～5V等直流電信號。氣動式的統(tǒng)一輸出信號為20～100Pa的氣體壓力。1、應(yīng)變片壓力變送器原理與應(yīng)用
力學傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力變送器、半導體應(yīng)變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。面板安裝都為L型，可固定在儀表盤上或豎直平面，如墻面等地方但應(yīng)用為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
在了解壓阻式壓力變送器時，我們首先認識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應(yīng)變基體上，當基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機構(gòu)。壓力變送器的安裝位置選擇也尤其重要，需要在無蝕、干燥通風的陰涼處，尤其是安裝在露天時應(yīng)加裝防護罩，避免陽光雨淋，避免變送器出現(xiàn)故障
三、金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖，它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。1.直接安裝方式，即壓變帶壓力表接頭，接頭一段為螺紋直接擰在壓變上，另一條直接與工藝過程（如工藝管道）進行焊接根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計者設(shè)計，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
四、電阻應(yīng)變片的工作原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導體的電阻率（Ω?cm2/m）
S——導體的截面積（cm2）
L——導體的長度（m）
壓力變送器在安裝時需要注意的八個方面：
1、 安裝壓力變送器時要按照正確的連接線圖來正確連接
連接導管的水平段應(yīng)有一定的斜度，以利于排除冷凝液體或氣體。當被測介質(zhì)為氣體時，導管應(yīng)向取壓口方向低傾；當被測介質(zhì)為液體時，導管則應(yīng)向測壓壓力變送器方向傾斜；當被測參數(shù)為較小的差壓值時，傾斜度可再稍大一點。此外，如導管在上下拐彎處，則應(yīng)根據(jù)導管中的介質(zhì)情況，在zui低點安置排泄冷凝液體裝置或在zui高處安置排氣裝置，以保證在相當長的時間內(nèi)不致因在導管中積存冷凝液體或氣體而影響測量的準確度。冷凝液體或氣體要定期排放。我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情
3、 壓力變送器應(yīng)垂直于水平面安裝；
4、壓力變送器測定點與壓力變送器安裝處在同一水平位置
五、陶瓷壓力變送器原理及應(yīng)用（1）壓力變送器應(yīng)垂直于水平面安裝；（2）壓力變送器測定點與壓力變送器安裝處在同一水平位置，否則考慮附加高度誤差的修正；（3）壓力變送器安裝處與測定點之間的距離應(yīng)盡量短，以免指示遲緩；（4）保證密封性，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象出現(xiàn)，尤其是易燃易爆氣體介質(zhì)和有毒有害介質(zhì)。
抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向，在歐美有替代其它類型傳感器的趨勢，在也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力變送器。
六、擴散硅壓力變送器原理及應(yīng)用
工作原理
被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標準測量信號。
3、 壓力變送器應(yīng)垂直于水平面安裝；
4、壓力變送器測定點與壓力變送器安裝處在同一水平位置連接導管的水平段應(yīng)有一定的斜度，以利于排除冷凝液體或氣體。當被測介質(zhì)為氣體時，導管應(yīng)向取壓口方向低傾；當被測介質(zhì)為液體時，導管則應(yīng)向測壓壓力變送器方向傾斜；當被測參數(shù)為較小的差壓值時，傾斜度可再稍大一點。此外，如導管在上下拐彎處，則應(yīng)根據(jù)導管中的介質(zhì)情況，在zui低點安置排泄冷凝液體裝置或在zui高處安置排氣裝置，以保證在相當長的時間內(nèi)不致因在導管中積存冷凝液體或氣體而影響測量的準確度。冷凝液體或氣體要定期排放。
