工业自动化控制系统压力变送器测量原理

2022-02-17 09:42

在现代工业自动化控制系统中，压力变送器使用在需要进行压力监测的工段，进行信号的采集或作为反馈信号对工艺流程起到监控调节的作用，做到安全有序的管理与控制。因为工艺介质的特性、应用条件的不同，我们要结合压力变送器测量原理与现场使用情况来分析压力变送器发生故障的原因，找到切实有效的解决方案，做到从选型到安装，从应用到维护的合理性，高效的解决问题。

压力变送器的测量原理并非本文的重点，在此仅对压力变送器的工作原理与分类进行简要介绍。简单来说，压力变送器是利用传感器、解调器、电流检测器、放大器等，将压力的变化信号转化成控制器可以读取的标准化信号，4~20mA DC的电流信号为主，也有1~5 VDC的电压信号或通讯信号等。压力变送器的类型，可以简单分为：

（1）压阻式变送器，主要是由半导体压敏材料在受压时，由于压敏电阻的压阻效应，电阻率发生变化，使电桥产生一个与压力成正比的电压信号，由此可以测得压力的变化。

（2）电容式变送器，是利用测量膜片和两侧绝缘片上的电极各组成一个电容，被测介质的两种压力通过高低压室，作用到敏感元件的两侧隔离膜片上，膜片会根据受压不同产生位移，两侧电容产生变化，这个电容变化值会通过振荡和解调转化成控制器可读取的信号。

（3）电感压力变送器，一般是由指针式压力表与电子远传部件组成。当压力导致压力表的弹簧管发生变形位移时，电感线圈内的铁芯也会发生位移，电感量发生变化，这个变化值转化成直流电流/电压信号。

（4）应变式压力变送器，也是利用压力转换成电阻值的方式来进行测量的。把两片应变片用特殊胶合剂分别沿着轴向与径向黏在应变筒上，当应变筒因受压时，电阻的应变片会出现形状变化，从而影响到阻值的大小，与压阻式的测量原理区别在于应变式变送器会引起应变材料的形状发生改变。其实，在应用条件不同，还有其他多种测量方式的压力变送器这里不再赘述。