压力变送器
压力变送器工作原理
压力变送器工作原理压力变送器是一种常用的工业自动化仪器，用于测量液体或者气体的压力，并将压力信号转换为标准的电信号输出。
本文将详细介绍压力变送器的工作原理。
一、压力变送器的基本构成1.1 压力传感器：用于感应被测介质的压力，并将压力转换为电信号。
1.2 信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理。
1.3 输出部份：将处理后的信号转换为标准的电信号输出，通常为4-20mA或者0-10V。
二、压力变送器的工作原理2.1 压力传感器感应压力：当被测介质施加压力时，压力传感器内部的压力敏感元件（如应变片、电容器等）会产生位移或者变化。
2.2 信号调理电路处理信号：传感器输出的微弱信号经过信号调理电路的放大、滤波等处理，使其符合标准的电信号输出要求。
2.3 输出部份输出电信号：经过处理后的信号被转换为标准的电信号输出，用于连接控制系统或者显示仪表。
三、压力变送器的工作原理3.1 压力传感器的选择：根据被测介质的性质、测量范围、工作环境等因素选择合适的压力传感器。
3.2 信号调理电路的设计：根据传感器输出信号的特点设计合适的信号调理电路，确保输出信号的准确性和稳定性。
3.3 输出部份的校准：对输出部份进行校准，确保输出的电信号符合标准要求，提高测量的准确性。
四、压力变送器的应用领域4.1 工业自动化：压力变送器广泛应用于工业自动化领域，用于监测各种液体或者气体的压力。
4.2 石油化工：在石油化工生产过程中，压力变送器用于监测管道压力、储罐压力等参数。
4.3 汽车创造：汽车创造过程中需要对发动机油压、制动系统压力等进行监测，压力变送器可以实现这些测量。
五、压力变送器的发展趋势5.1 远程监测：随着物联网技术的发展，压力变送器将更多应用于远程监测和控制领域。
5.2 智能化：压力变送器将逐渐实现智能化，具备自动校准、故障诊断等功能。
5.3 多参数测量：未来压力变送器可能会实现多参数（如温度、流量等）的同时测量，提高测量的全面性和准确性。
压力变送器的作用和工作原理
压力变送器的作用和工作原理压力变送器是一种常见的工业自动化仪表，广泛应用于各个行业，起到了重要的作用。
它可以将被测介质的压力转换成标准信号，通过电气或电子系统进行处理和传输。
下面将从作用和工作原理两个方面来介绍压力变送器。
一、压力变送器的作用1. 测量和监控压力：压力变送器的主要作用是测量和监控压力。
在工业生产中，许多过程都需要对压力进行控制和监测，以确保生产的安全和稳定。
压力变送器可以将被测介质的压力转换为电信号，通过显示仪表或控制系统进行实时监测和控制。
2. 传输和转换信号：压力变送器可以将被测介质的压力信号转换为标准信号，如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。
这些标准信号可以方便地进行传输和处理，使得压力数据能够被其他仪表或系统接收和处理。
二、压力变送器的工作原理压力变送器的工作原理基于压力的力学性质和电气原理。
下面以常见的压阻式压力变送器为例，介绍其工作原理。
1. 压阻式压力变送器的结构：压阻式压力变送器主要由感应元件和电路模块组成。
感应元件通常采用金属薄膜应变片或硅片，它们具有压力敏感性，能够随着被测介质的压力变化而发生形变。
电路模块负责将感应元件的形变转换为电信号。
2. 压力的测量原理：当被测介质施加压力时，感应元件会发生形变。
在压阻式压力变送器中，感应元件通常是一片金属薄膜应变片。
当介质压力作用在应变片上时，应变片会发生弯曲或拉伸，导致电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以获得被测介质的压力信息。
3. 电信号的转换和传输：通过电路模块，将感应元件的电阻变化转换为标准信号。
常见的转换方式是将电阻变化转换为电流信号或电压信号。
转换后的信号可以方便地被其他仪表或系统接收和处理。
总结：压力变送器是一种重要的工业自动化仪表，具有测量和监控压力、传输和转换信号的作用。
其工作原理基于压力的力学性质和电气原理，通过感应元件和电路模块将被测介质的压力转换为电信号进行传输和处理。
压力变送器的应用广泛，为各个行业的生产过程提供了重要的支持和保障。
压力变送器的原理和分类
压力变送器的原理和分类压力变送器是一种常用于工业自动化控制系统中的传感器设备，它能够将压力信号转换为标准的电信号输出，以实现对压力参数的测量、监测和控制。
本文将介绍压力变送器的基本原理和常见的分类。
一、压力变送器的原理1. 压力传感器原理压力传感器是压力变送器的核心部件，它通过感受被测介质的压力信号，将压力转换为电信号输出。
常见的压力传感器原理有压阻式、电容式和电感式等。
2. 传感器与变送器的结合传感器检测到的压力信号需要经过处理后才能输出为标准的电信号，以便与控制系统进行通信。
变送器的作用就是将传感器采集到的压力信号进行放大、线性化和隔离等处理，最终输出为标准的电信号。
二、压力变送器的分类根据测量原理和结构特点，压力变送器可分为以下几类：1. 压阻式压力变送器压阻式压力变送器采用特殊的压阻元件，当被测介质的压力作用于压阻元件时，其电阻值发生变化，通过对电阻值进行测量和处理，转换为相应的电信号。
它具有简单、可靠、价格较低等特点，广泛应用于工业控制和仪表领域中。
2. 容式压力变送器容式压力变送器采用能够随压力变化而发生形变的柔性膜片或隔膜作为感应元件，通过测量膜片或隔膜的形变程度来间接测量压力。
它具有高精度、高稳定性、抗冲击性好等特点，广泛应用于流量、液位等精密测量领域。
3. 振动式压力变送器振动式压力变送器利用悬挂在晶体上的微小质量块，并通过质量块在介质压力作用下发生的微小振动来检测压力变化。
它具有响应速度快、可测低压、不易受介质性质和温度影响等特点，广泛应用于石油、化工等工业领域。
4. 电容式压力变送器电容式压力变送器利用被测介质的压力改变感应电容器之间的电容值发生变化，通过测量电容值来间接测量压力。
它具有高精度、高稳定性、抗干扰能力强等特点，广泛应用于医疗、航空航天等领域。
5. 压电式压力变送器压电式压力变送器利用压电材料的压力感应特性，将被测介质的压力转换为相应的电荷输出或电压输出。
它具有体积小、抗振、可靠性高等特点，广泛应用于汽车、航空等领域。
压力变送器的原理和分类
压力变送器的原理和分类1. 压力变送器的原理压力变送器是一种用于测量、变换和传递压力信号的装置。
它利用一种传感元件，将被测压力转换为与压力成正比的电信号或气动信号。
主要原理包括弹簧变形原理、压力传感元件原理以及电气信号转换原理。
1.1 弹簧变形原理压力变送器中常用的弹簧原理是指通过受力后的弹性形变，将被测压力转换为推动位移或转动，从而产生输出信号。
它采用了恒力弹簧或恒位移弹簧，在压力作用下发生变形，从而产生变量输出。
1.2 压力传感元件原理压力传感元件是压力变送器的核心部件，常见的有电阻应变式压力传感器和膜片式压力传感器。
电阻应变式压力传感器利用应变电阻的改变来检测压力变化，膜片式压力传感器则利用薄膜受力变形来测量压力。
1.3 电气信号转换原理压力变送器将压力信号转换为电信号的过程称为电气信号转换。
常见的转换方式有电阻变化、电容变化以及电压输出等。
根据具体应用，可以选择相应的信号转换原理。
2. 压力变送器的分类压力变送器根据不同的工作原理、测量范围和应用场合，被分为多种分类。
下面将介绍常见的压力变送器分类。
2.1 绝对压力变送器绝对压力变送器能够测量相对于真空压力零点的绝对压力，常见的应用领域包括高海拔地区气压测量、空气质量检测等。
2.2 相对压力变送器相对压力变送器测量的是相对于大气压力的压力值。
它通常用于气体压力、液体压力等的测量。
2.3 差压变送器差压变送器能够测量两个系统之间的压力差值，常见的应用场景包括压力过滤检测、流体泵测压等。
2.4 电容式压力变送器电容式压力变送器利用电容的变化来测量压力。
它具有灵敏度高、响应速度快等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
2.5 振动式压力变送器振动式压力变送器利用振动频率的变化来测量压力，适用于高温、高粘度液体的测量，如油井压力、炼油压力等。
2.6 数字式压力变送器数字式压力变送器通过内部的处理单元将模拟信号转换为数字信号，具有高精度、抗干扰能力强等特点，广泛应用于工业控制系统中。
压力变送器
二、压力变送器分类：
按性质分类 1、电动式压力变送器： 输出信号（4～20）mA或（0～10）mA， （1～5）V 直流电流信号，负载一般250Ω。 2、气动式压力变送器： 统一输出信号（20～100）kPa的气体压力
按用途分类 1、正压：输入压力为正压力 2、负压：输入压力为负压力 3、差压：变送器输入端两个压力接头在 变送器内形成差压。 4、绝压：变送器输入为绝对压力。 正压、负压、差压、绝压的分析定义见 规程28-29页。
5、在表格回程误差栏选一最大值除以满量 程乘以100%为检定后回程误差的准确度 回程误差准确度= ΔPmax×100 %/量程 = ΔPmax×100 %/16 = % 6、其它检定项目是否满足要求以规程数据 为准判断。 例：一差压变送器准确度等级为0.5级，量 程（0～6）kPa，示值检定如下表
标准压 力点 （kPa） 0
输出 理论值 （mA） 4.000
被检上 行程 输出值 （mA） 4.003
被检回程 输出值 （mA） 4.007
平均值 （mA） 4.005
基本误 差 （mA） 0.007
回程误差 （mA） 0.004
1
2 3 4 5 6
6.667
9.333 12.000 14.667 17.334 20.000
谢谢大家！
要求－4kPa时输出20mA，+4kPa时输出 4mA。注：（）表示绝对值
则斜率b=16mA/8kPa=2mA/kPa或 8mA/4kPa=2mA /kPa 当（－4kPa）时=（－4kPa）×斜率+12 mA=20mA
（－3kPa）时=（－3kPa）×斜率+12 mA=18mA
压力变送器的功能和类型介绍
压力变送器的功能和类型介绍压力变送器的基本功能压力变送器（Pressure Transmitter）是一种用来将压力信号转变为标准电信号输出的传感器设备，其主要功能在于对介质的压力进行实时监测和控制，从而满足工业自动化生产系统对于压力参数的各种需求。
常见的应用环境包括石化、电力、化工、水处理、输送以及机械制造等领域。
在压力变送器的工作过程中，其内部设有水银式开关、电阻传感器、或压阻式传感器等传感元件来检测监测压力值，并通过变送器电路将压力值转换成标准信号10V、RS485信号等）。
这种信号可以直接被PLC控制器、DCS输出（如420mA、0系统等其他设备识别和采集使用。
压力变送器的常见类型1. 绝对压力变送器绝对压力变送器是指测量介质中压强与真空压力之和的变送器。
其监测数据需用大气压力作为参考标准进行校正，因此其广泛应用于气象站、航天、军事、石油等领域。
2. 差压变送器差压变送器是通过测量两个位置之间的压差进行监测，常用于测量液位、流量、空气流速等参数。
它们通常是使用泄压端口来将气体或液体通过管道或腔体输送到两个传感器之间进行测量。
3. 绝对压力变送器绝对压力变送器是指测量介质中压强与真空压力之和的变送器。
其监测数据需用大气压力作为参考标准进行校正，因此其广泛应用于气象站、航天、军事、石油等领域。
4. 扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器是一种基于半导体材料扩散硅技术的变送器，其使用刻蚀技术将扩散硅与其他半导体芯片结合，形成压敏元件，它们是制造民用压力变送器的主要技术之一。
5. 智能压力变送器智能压力变送器可以连接互联网络系统，具有从远程访问和控制等功能。
它不仅可以实现常用的测量信号输出，还可以实现对用户进一步定制化的订阅服务，包括预警、控制、故障诊断、设备状态监测等功能。
总之，压力变送器是一种非常重要的压力检测和控制设备，在许多领域都有广泛的应用。
选择合适的压力变送器对于设备的正常运行和安全性非常重要。
压力变送器工作原理
压力变送器工作原理压力变送器是一种常见的工业自动化仪表，用于测量液体或气体的压力，并将其转化为标准电信号输出。
它在各种工业过程控制和监测中具有广泛的应用。
本文将介绍压力变送器的工作原理和基本结构。
一、工作原理压力变送器的工作原理基于压阻效应。
其基本原理是利用外部压力对感应元件造成的阻力变化来测量压力。
常见的感应元件有压阻式和电容式。
下面分别介绍这两种类型的压力变送器。
1. 压阻式压力变送器压阻式压力变送器由一个绞丝电阻网格、一个弹性测量体和一个支承体组成。
当压力施加到测量体上时，测量体产生微小的弹性变形，这导致电阻网格的电阻值发生变化。
利用电桥原理，将电阻变化转化为电压信号输出。
该电压信号与压力成正比关系。
2. 电容式压力变送器电容式压力变送器由两个金属电极和一个可变电容介质组成。
其中一个金属电极固定，另一个可移动。
当压力施加到可移动电极上时，电容介质的压缩程度发生变化，从而改变电容的值。
通过测量电容的变化，可以得到相应的压力值。
二、基本结构无论是压阻式还是电容式压力变送器，它们的基本结构都包括感应元件、测量体、支撑体和电子部件。
1. 感应元件感应元件是压力变送器的核心部件，负责将外部压力转化为电信号。
对于压阻式压力变送器，感应元件通常采用硅微芯片技术制成，具有高精度和稳定性。
而对于电容式压力变送器，感应元件则由金属电极和电介质组成。
2. 测量体测量体是用于感应压力的组件。
它一般具有弹性材料制成，例如硅胶。
当压力施加到测量体上时，测量体会发生弹性变形，从而导致感应元件的阻值或电容值发生变化。
压力变送器注意事项
压力变送器注意事项1.安装位置：应选择远离振动、冲击和温度变化较大的地方安装。
避免变送器受到外力的干扰，影响测量的准确性。
同时，应保持变送器周围的空气流通，避免堵塞和积尘。
2.温度影响：压力变送器的测量精度受到温度变化的影响较大。
因此，在实际使用中，应根据压力变送器的使用温度范围选择适当的型号。
同时，还应注意变送器与被测介质之间的温度匹配，避免由于温度差异造成误差。
3.介质选择：在选择压力变送器时，需要考虑被测介质的性质和压力范围。
不同的介质具有不同的化学性质和腐蚀性，因此需要选择能够耐受被测介质的材质和密封材料。
同时，还需要注意介质的压力范围，确保选择的变送器能够满足测量要求。
4.供电电源：压力变送器通常需要外部供电，因此需要注意供电电源的稳定性和电压范围。
供电电源的不稳定性可能会导致变送器输出信号的波动和误差增加。
电压范围的选择应根据压力变送器的额定电压确定，以避免对变送器的损坏。
5.防护措施：压力变送器作为一种工业仪器，需要有适当的防护措施以延长其使用寿命。
常见的防护措施包括选用防护等级高的外壳、使用防腐蚀材料、安装过载保护装置等。
此外，对于易磨损的部件，应定期进行检查和更换，确保其正常运行。
6.校准与维护：压力变送器在使用前需要进行校准，以确保其测量准确性。
定期对压力变送器进行校准和维护，可以及时发现和修复可能存在的问题，保持其长期稳定的工作状态。
在校准和维护过程中，应注意使用合适的工具和方法，避免对变送器造成损坏。
7.使用环境：压力变送器通常工作在恶劣的工作环境中，如高温、高湿度、腐蚀性气体等。
在这些特殊环境中，应选择专门的防护型号的压力变送器，并采取相应的防护措施，如安装防护套、使用密封装置等，以保护变送器免受外部环境的影响。
总之，压力变送器在工业生产中发挥着重要的作用，正确使用和保养压力变送器对于保证工业过程的安全可靠至关重要。
通过注意以上事项，可以最大程度地提高压力变送器的准确性和可靠性，保证其长期稳定地工作。
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内容简介
本模块介绍“压力” 等基本概念、电容式
压力表、两线制压力表、智能压力表、总线制
压力表，还介绍了陶瓷式压力传感器。
今天是：2018年10月25日星期四
模块四、压力检测（下）
知识链接、压力的基本概念 进入
目录
项目一、电容式压力变送器
项目二、两线制压力变送器 拓展阅读、陶瓷式压力传感器 現在時間是：03:10
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项目二
两线制压力变送器
回目录
【项目教学目标】 ☞ 知识目标 1）熟悉压力变送器的分类和组成。 2）熟悉压力变送器的HART通信。 3）熟悉现场总线型变送器的原理。 ☞ 技能目标 1）掌握两线制压力变送器的接线。 2）掌握智能变送器的零点迁移方法。 現在時間是：03:10
任务一、两线制压Biblioteka 变送器的应用p1p2
压力变送器分类
①按工作原理，可分为电容式、压阻式、谐振式、 等（谐振式压力变送器可不经过信号处理电路，直接输 出数字脉冲信号等）； ②按接线方式，可分为两线制、三线制（一根正电 源线。两根信号线，其中一根GND）、四线制（两根 正负电源线，两根信号线，其中一根GND）等； ③按输出方式，可分为电压输出、电流输出、数字 信号输出等； ④按压力测量范围，可分为一般压力变送器 （0.001～35MPa）和微压力变送器（0～1.5kPa），负 压变送器（0～-100kPa）等； ⑤按准确度，可分为高准确度变送器（0.1%或 0.075%级）和通用变送器（0.5%级）。
两线制电流输出型压力变送器的特性曲线
【填写压力变送器输出电流与压力的对照表训练】
输出 ＜3.75 电流 I/mA 差压 /kPa
4
12
16
20
＞21.75
0
40
160
例4-6 某两线制电流输出型绝对压力（pabs）变送器的 量程为40~250kPa，零点和量程均已校准，若将取压口 向大气敞开，求：此时的输出电流 I 大约为多少毫安？ 解 该仪表输入40kPa的绝对压力时，输出为4mA； 输入 250kPa 的绝对压力时，输出为 20mA 。设大气压 的绝对压力 p 大气 ≈ 100kPa ，则此时输出电流与 (p 大气 pmin)成正比：
1511电流输出型差压变送器的原理框图
二极管VD构成外接电源极性反接保护电路。当外接电 源E极性反接时，二极管VD反偏，电路的电流非常微小 小，不会损坏变送器电路。
二、两线制压力（差压）变送器简介
接线：其中一根为电源正极导线（红色），另一根 既作为电源负极引线，又作为二次仪表的信号传输线。 在信号传输线的末端，通过一只精密的取样电阻（也称 负载电阻）接到电源负极，将电流信号转换成电压信号
压力（差压）变送器的原理框图（图4-20）
以电容式压力（差压）传感器为例，两个大小不同 的被测压力p1、p2通过导压液传送到电容式压力（差压） 变送器的两个压力室，并作用在δ室（即感压元件）两 侧的隔离膜片上，致使测量膜片产生位移，其位移量与 压力之差成正比。
一次仪表与二次仪表
压力变送器已经将 传感膜头与信号处理、 转换单元组合在一个壳 体中，并安装在检测现 场，这种信号采集转换 装置在工业中被称为一 次仪表，例如热电偶、 压力变送器、流量计、 液位计等。
变送器：能够将传感器的输出信号转换为可以被控 制器接受的标准化信号的设备。 主要由：传感器、测量转换电路、补偿电路等组成。 不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。 用于工业控制的变送器主要有：温度变送器、压力 变送器、流量变送器、液位变送器、电流变送器、电压 变送器等。 变送器具有输入过载保护、输出过电流保护、输出 电流长时间短路保护、输出端口瞬态感应雷与浪涌电流 TVS抑制保护、工作电源过压极限保护、工作电源反接 保护等。
p大气 pabs min I =4mA+(20mA 4mA) ( 100%) pabs max pabs min 100kPa 40kPa 4mA+16mA ( 100%)=8.57mA 250kPa 40kPa
例4-5 某两线制电流输出型压力变送器的产品说明书注 明其量程范围为0～200kPa，对应的输出电流为4～ 20mA。求：当测得输出电流I =12mA时的被测压力p。
解 因为该仪表说明书未说明线性度，可以默认输出 电流与被测压力之间为线性关系，即 I 与 p 的数学关系 为一次方程，所以有 I =a0+a1p 式中 a0、a 1——待求常数。 当p =0时，a 0=4mA 当 p =200kPa 时 ， I=20mA ， 代 入 式 （ 4-15 ） 得 a1=0.08mA/kPa，所以该压力变送器的输出/输入方程为： I=4mA+0.08(mA/kPa)p 。将 I=12mA 代入式（ 4-15 ）得 p=(Ｉ-a0)/a1=(12mA-4mA)/(0.08mA/kPa)=100kPa。
无纸记录仪 是二次仪表
而接受来自一次仪表的信号，并显示、记录、转换 及发送该信号的装置称为二次仪表，例如：显示报警仪、 记录仪、调节器等。二次仪表通常安装在仪表盘上。
电流输出型仪表
一次仪表的输出信号可以是电压，也可以是电流。 由于电流信号不易受干扰，且便于远距离传输（可以不 考虑电路压降），所以在一次仪表中多采用电流输出型。 从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始，规定标准电流输出型仪 表的输出为4～20mA（DDZ-Ⅱ标准为0~10mA），对应 的输出电压为1～5V（DDZ-Ⅱ标准为0～2V）。在4～ 20mA信号制中，4mA对应于零输入，20mA对应于满 度输入。 不让信号占有0～4mA的原因：1）有利于判断电路 故障（开路）或仪表故障；2）这类一次仪表内部均采 用微电流集成电路，总的耗电还不到4mA，因此，0～ 4mA这一部分“本底”电流还能为一次仪表的内部电路 提供工作电流，使一次仪表成为两线制仪表。
两线制变送器（续）
2018/10/25
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一、压力变送器简介
压力变送器是一种能将接收 的气体、液体等压力信号转换 为可传送的标准化输出信号的 仪器。此外，其输出信号与压 力之间有一给定的连续函数关 系（通常为线性函数）。 压力变送器主要用于工业过 程压力参数的测量与控制，其 中的差压变送器也常用于液位 和流量的测量。