压力变送器测量原理及种类全解读

压力变送器是工业现场和实验室中常见的传感器之一，它能够将压力信号转换为电信号，并进一步处理和显示，是压力测量和控制中的重要元件。压力变送器种类繁多，测量原理各不相同，如何选择合适的压力变送器，并了解其工作原理，是很多工程师和技术人员需要掌握的知识。

压力变送器简介

压力变送器是将压力转换为电信号的传感器，它能够对气体、液体和其他具有压力的物质进行测量和监控。压力变送器*应用于工业过程控制、实验室测试、环境监测等领域，是压力测量和控制系统中的关键元件。

压力变送器通常由敏感元件、信号转换电路、温度补偿电路等组成，它可以输出标准的电流信号（4-20mA）或电压信号（0-5V、0-10V等），方便后续的处理和显示。

压力变送器测量原理

压力变送器的测量原理多种多样，目前常用的压力测量原理主要有以下几种：

差压测量原理：差压测量是压力变送器*常见的一种测量原理。差压变送器通常由两个压力敏感元件组成，一个测量被测压力，另一个测量参考压力（通常是真空或大气压力）。两个压力之间的差值即被测压力，通过差压测量可以获得精确的压力值。差压变送器*应用于液体和气体的流量、液位测量等。

*压力测量原理：*压力测量是将被测压力与真空气压进行比较，从而获得被测压力相对真空压力的大小。*压力变送器通常采用密封参考腔设计，参考腔压力保持恒定的真空状态，从而获得准确的*压力值。这种测量原理适合于对真空系统或需要*压力值的情况进行测量。

Gauge 压力测量原理：Gauge 压力测量是将被测压力与大气压力进行比较，获得被测压力相对大气压力的大小。这种测量原理*应用于日常的压力测量中，如胎压测量、血压测量等。Gauge 压力变送器通常采用大气压力作为参考压力，通过测量被测压力与大气压力之间的差值来获得压力值。

静压测量原理：静压测量适用于测量液体或气体的静态压力。静压变送器通常采用密封的压力敏感元件，直接与被测液体或气体接触，从而测量其静态压力。静压测量*应用于水压、油压、气压的测量中。

负压测量原理：负压测量是测量低于大气压的压力值，通常适用于需要测量真空度或负压的情况。负压变送器通常采用特殊的压力敏感元件，能够测量低于大气压的压力值，从而获得准确的负压值。

压力变送器种类

根据不同的测量原理和结构设计，压力变送器可以分为以下几种类型：

膜片式压力变送器：膜片式压力变送器是目前使用**的一种压力变送器类型。它采用薄膜作为敏感元件，当被测压力作用在膜片上时，膜片会发生形变，从而改变电阻或电容值，通过后续的信号处理电路转换为电信号输出。膜片式压力变送器测量范围广、精度高、响应速度快，是压力测量中*常见的类型。

硅压阻式压力变送器：硅压阻式压力变送器采用硅晶片上的扩散式压力传感器作为敏感元件。当被测压力作用在硅晶片上时，会导致其电阻值发生变化，通过后续的信号处理电路转换为电信号输出。这种压力变送器具有精度高、体积小、抗干扰能力强等优点，*应用于需要*测量的场合。

陶瓷式压力变送器：陶瓷式压力变送器采用陶瓷材料作为敏感元件，具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击等特点。它适合于测量高温、高压、强腐蚀性的气体或液体压力。陶瓷式压力变送器通常采用压电陶瓷或电容陶瓷作为敏感元件，通过测量其电阻或电容值的变化来获得压力值。

电容式压力变送器：电容式压力变送器是通过测量电容值的变化来获得压力值。它通常采用金属膜片作为电极，当被测压力作用在膜片上时，膜片发生形变，导致电极之间的距离变化，从而改变电容值。电容式压力变送器具有精度高、线性好、抗干扰能力强等优点，*应用于需要*测量的场合。

光纤式压力变送器：光纤式压力变送器是通过光纤传感技术来测量压力。它通常采用光纤布拉格光栅作为敏感元件，当被测压力作用在光纤上时，光纤的折射率会发生变化，从而改变反射光的波长。通过测量反射光的波长变化可以获得压力值。光纤式压力变送器具有抗电磁干扰、适合恶劣环境等优点，适合于石油勘探、水下监测等特殊场合。

选择压力变送器的注意事项

在选择压力变送器时，需要考虑以下几个因素：

测量范围和精度：根据实际测量的压力范围和精度要求选择合适的压力变送器。不同类型的压力变送器有不同的测量范围和精度，需要根据实际应用场景进行选择。

介质兼容性：压力变送器需要直接与被测介质接触，因此需要确保压力变送器与被测介质的兼容性，包括耐腐蚀性、耐高温性等。

响应速度：如果需要测量快速变化的压力值，则需要选择响应速度快的压力变送器。不同类型的压力变送器有不同的响应速度，需要根据实际需求进行选择。

输出信号类型：压力变送器的输出信号类型通常有电流信号（4-20mA）和电压信号（0-5V、0-10V等），需要根据后续的处理和显示设备选择合适的信号类型。

安装方式：压力变送器有螺纹安装、法兰安装等多种安装方式，需要根据实际安装环境和要求选择合适的安装方式。

价格和使用寿命：压力变送器的价格和使用寿命也是需要考虑的因素，需要在预算范围内选择性价比高的产品。

结语

压力变送器是压力测量和控制系统中不可或缺的元件，其测量原理和种类繁多。了解不同的测量原理和压力变送器类型，可以帮助我们更好地选择和使用压力变送器，从而获得准确的压力测量和控制效果。