压力变送器工作原理

压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。

当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。和绝对的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。

A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量范围。工程单位换算、阻尼、开方，，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

本微处理器中有16字节程序的RAM，并有三个16位计数器，其中之一执行A /D转换。

D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据，这些数据可用变送器软件修改。数据贮存在EEPROM内，即使断电也保存完整。

数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如275型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。通信的类型为移频键控FSK技术并依据BeII202标准。

特点

●精度高；
●稳定性好；
●二线制（特殊可四线制）；
●固体元件，接插式印刷线路板；
●小型、重量轻、坚固抗振；
●量程、零点外部连续可调；
●正迁移可达500%；负迁移可达600%；
●阻尼可调；
●单向过载保护特性好；
●无机械可动部件，维修工作量少；
●全系列统一结构，零部件互换性强；
●接触介质的膜片材料可选择；
   (316L、TAN、HAS-C、MONEL等耐腐蚀材料)
●防爆结构,全天候使用；
●智能HART现场总线协议。

功能参数

●使用对象：液体、气体和蒸气
●测量范围：0-0.08kPa至0-40MPa
●输出信号：4~20mA DC （特殊可为四线制）
   220V  AC供电，0~10mA  DC输出
●供电电源：12~45V  DC，一般为24V  DC
                       （见图2负载特性）

●负载特性：与供电电源有关，在某一电源电压时带负载能力见图3，负载阻抗RL与电源电压Vs关系式为：RL≤50（Vs-12）
●指示表：指针式线性指示0~100%刻度以及LCD液晶式显示。
●防爆等级： a：隔爆型         (Exd ⅡBT5或Exd ⅡCT6)
                          b：本安型         ( Exia ⅡCT6或Ex ib ⅡCT6)
●量程和零点：外部连续可调
●正负迁移：零点经过正迁移或负迁移后，量程、测量范围的上限值和下限值的绝对值，均不能超过测量范围上限的100%。
                  好大正迁移量为好小调校量程的500%；好大负迁移量为好小调校量程 的600%
●温度范围：工作温度范围：－20~+88℃，（LT型为：－25~+70℃）
灌充硅油的测量元件：－40~+104℃
法兰式变送器灌充高温硅油时：+15~+315℃，普通硅油：－40~+149℃
●静压：4、10、25、32MPa
●湿度：相对湿度为0~100%RH
●容积变化量：＜0.16cm3
●阻尼（阶跃响应）：充硅油时，一般在0.2s到1.67s之间连续可调

技术数据

（不带迁移，在标准工作条件下，充硅油，316不锈钢隔离膜片）
●精确度：+（-）0.075%
●死区：无（≤0.1%）
●稳定性：六个月内不超过好大量程的基本误差绝对值
●振动影响：在任意轴向上，振动频率为200Hz时，误差为测量范围上限的±0.05%/g
●电源影响：小于输出量程的0.0059%/V
●负载影响：电源如果稳定，则负载没有影响

其它

●隔离膜片：316L不锈钢，哈氏合金C-276，蒙乃尔合金，钛或钽
●排气/排液阀：316不锈钢，哈氏合金C，蒙乃尔合金
●法兰和接头：316不锈钢，哈氏合金C或蒙乃尔合金
●接触介质“0”形环：丁腈橡胶，氟橡胶
●灌充液：硅油或惰性油
●螺栓：316L不锈钢
●电子壳体材料：低铜铝合金
●引压连接线：法兰NPT1/4中心距54mm；接头NPT1/2或M20×1.5阳螺纹球锥面密封，带
                              接头时中心距50.8、54、57.2mm（NPT锥管螺纹符合GB/T12716-91）
●信号线连接孔：G1/2
●重量：3.5kg（标准型,不包含选件）

智能型电路方框图

压力变送器的选型

1、变送器要测量什么样的压力

　　先确定系统中测量压力的好大值，一般而言需要选择一个具有比好大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在许多系统中，尤其是水压测量和加工处理中，有峰值和持续不规则的上下波动，这种瞬间的峰值能破坏压力传感器。持续的高压力值或稍微超出变送器的标定好大值会缩短传感器的寿命，这样做还会使精度下降。于是可以用一个缓冲器来降低压力毛刺，但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时要充分考虑压力范围、精度与其稳定性。

2、什么样的压力介质

　　黏性液体、泥浆会堵上压力接口，溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。

3、变送器需要多大的精度

　　决定精度的有，非线性，迟滞性，非重复性，温度、零点偏置刻度，温度的影响。但主要由非线性，迟滞性，非重复性，精度越高，价格也就越高。

4、变送器的温度范围

　　通常一个变送器会标定两个温确段，其中一个温度段是正常工作温度，另外一个是温度补偿范围，正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围，在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。

　　温度补偿范围是一个比工作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出，一是零点漂移，二是影响满量程输出。如：满量程的+/-X%/℃，读数的+/-X%/℃，在超出温度范围时满量程的+/-X%，在温度补偿范围内时读数的+/-X%，如果没有这些参数，会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的，还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用变送器时好复杂的一部分。

5、需要得到怎样的输出信号

　　mV、V、mA及频率输出数字输出，选择怎样的输出取决于多种因素，包括变送器与系统控制器或显示器间的距离，是否存在“噪声”或其他电子干扰信号，是否需要放大器，放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备采用mA输出的变送器好为经济而有效的解决方法。

　　如果需要将输出信号放大，好好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输或存在较强的电子干扰信号好好采用mA级输出或频率输出。

　　如果在RFI或EMI指标很高的环境中除了要注意到要选择mA或频率输出外还要考虑到特殊的保护或过滤器。

6、选择怎样的励磁电压

　　输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多变送器有内置的电压调节装置，因此其电源电压范围较大。有些变送器是定量配置，需要一个稳定的工作电压，因此，工作电压决定是否采用带有调节器的传感器，选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。

7、是否需要具备互换性的变送器
确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲这一点很重要，尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性，那么即使改变所用的变送器也不会影响整个系统的效果。

8、变送器超时工作后需要保持稳定度
大部分变送器在经过超额工作后会产生“漂移”，因此很有必要在购买前了解变送器的稳定性，这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。

9、变送器的封装

　　变送器的封装，往往容易忽略是它的机架，然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购变送器时一定要考虑到将来变送器的工作环境，湿度如何，怎样安装变送器，会不会有强烈的撞击或振动等。

10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接

　　是否需要采用短距离连接？若是采用长距离连接，是否需要采用一个连接器？

3、高精度远传压力变送器

高精度远传差压/压力变送器，为避免被测介质直接与变送器的隔离膜片接触提供了一种可靠的测量方法。

带远传装置的变送器使用于下列工况：1.需要将高温介质与变送器隔离。

2.测量介质对变送器敏感原件有腐蚀作用。

3.悬浮液体或高粘度介质。

4.被测介质由于环境或流程温度变化而固化或结晶。

5.更换被测介质需要严格净化测量头。

6.测量头必须保持清洁卫生。

7.密封压力容器测量。