压力变送器是将压力信号转换成与压力成正比的电信号的传感器。在工业自动化中,压力变送器被*应用于压力、液位、流量和其他参数的测量和控制。压力变送器按其量程可分为表压变送器、负压变送器和表负压变送器。按其结构可分为隔离式变送器和非隔离式变送器。按其输出信号类型可分为模拟量变送器和数字量变送器。按其测量原理则可分为电容式压力变送器、扩散硅压力变送器、电阻应变式压力变送器、电感式压力变送器、谐振式压力变送器和压阻式压力变送器。其中,电容式压力变送器、扩散硅压力变送器和电阻应变式压力变送器应用*为*。
电容式压力变送器的工作原理是基于电容器的电容值与极板间距离的变化有关。当压力作用于电容式压力变送器的传感膜片时,膜片产生位移,导致电容器极板间的距离发生变化,从而引起电容值的变化。电容值的变化与压力成正比,通过测量电容值的变化即可得到压力信号。电容式压力变送器具有测量精度高、稳定性好、线性度好、体积小、重量轻等优点。缺点是温度影响大,高压应用时结构复杂,成本高。
扩散硅压力变送器的工作原理是基于扩散硅片的压阻效应。当压力作用于扩散硅压力变送器的传感膜片时,膜片产生应变,膜片上的扩散硅阻值发生变化。扩散硅阻值的变化与压力成正比,通过测量扩散硅阻值的变化即可得到压力信号。扩散硅压力变送器具有测量精度高、稳定性好、线性度好、温度稳定性好、过载能力强、体积小、重量轻等优点。缺点是受温度影响较大。
电阻应变式压力变送器的工作原理是基于金属应变片在受力时电阻会发生变化的应变效应。当压力作用于电阻应变式压力变送器的传感膜片时,膜片产生应变,膜片上的应变片电阻发生变化。应变片电阻的变化与压力成正比,通过测量应变片电阻的变化即可得到压力信号。电阻应变式压力变送器具有测量精度中、稳定性中、线性度中、温度影响大、结构简单、成本低等优点。缺点是过载能力弱,受温度影响较大。
哪种原理压力变送器好,需要根据实际应用场合来选择。一般来说,电容式压力变送器精度*,稳定性*,线性度*,适合于对测量精度要求较高的场合。扩散硅压力变送器温度稳定性*,过载能力*强,适合于对温度稳定性要求较高的场合。电阻应变式压力变送器结构*简单,成本*,适合于对测量精度要求不高,对成本要求较低的场合。总之,选择压力变送器时,需要综合考虑测量精度、稳定性、线性度、温度影响、结构、成本等因素,选择*适合实际应用场合的压力变送器。
除了上述三种原理的压力变送器外,还有电感式压力变送器、谐振式压力变送器和压阻式压力变送器。电感式压力变送器的工作原理是基于线圈的电感值与磁芯位置的变化有关。当压力作用于电感式压力变送器的传感膜片时,膜片产生位移,导致磁芯位置发生变化,从而引起电感值的变化。电感值的变化与压力成正比,通过测量电感值的变化即可得到压力信号。电感式压力变送器具有测量精度高、线性度好、抗振动能力强的优点。缺点是灵敏度低,体积大,重量重。
谐振式压力变送器的工作原理是基于谐振频率与质量和弹性的变化有关。当压力作用于谐振式压力变送器的传感膜片时,膜片产生位移,导致膜片的质量和弹性发生变化,从而引起谐振频率的变化。谐振频率的变化与压力成正比,通过测量谐振频率的变化即可得到压力信号。谐振式压力变送器具有测量精度高、稳定性好、线性度好的优点。缺点是体积大,重量重。
压阻式压力变送器的工作原理是基于压阻材料的电阻在受力时会发生变化的压阻效应。当压力作用于压阻式压力变送器的传感膜片时,膜片产生应变,膜片上的压阻材料电阻发生变化。压阻材料电阻的变化与压力成正比,通过测量压阻材料电阻的变化即可得到压力信号。压阻式压力变送器具有测量精度高、稳定性好、线性度好的优点。缺点是温度影响大,过载能力弱。