压差变送器工作原理与故障诊断

压差变送器工作原理与故障诊断

1、在工业自动化生产中，差压变送器用于压

力压差流量的测量，得到了非常广泛应用，

在自动控制系统中发挥重要的作用。随着石化、钢铁自动化水平的不断提高,差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。

2、工作原理与故障诊断

2.1 差压变送器工作原理

来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测量方式：

(1) 与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量

(2) 利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度

(3) 直接测量不同管道、罐体液体的压力差值

差压变送器的安装包括导压管的敷设、电气信号电缆的敷设、差压变送器的安装。

2.2 差压变送器故障诊断

变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说是至关重要的。我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。

(1) 调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。

(2) 直观法：观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。

(3) 检测法：

断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart 远程通讯，可将电源从仪表本体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz 的电磁信号而干扰通讯。

短路检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。

替换检测：将怀疑有故障的部分更换，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。

分部检测：将测量回路分割成几个部分，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。

3、典型故障案例

3.1 导压管堵塞

以正导压管堵塞为例来分析导压管堵塞出现的故障现象。在仪表维护中，由于差压变送器导压管排放不及时，或介质脏、粘等原因，容易发生正负导压管堵塞现象，其表现特征为：变送器输出下降、上升或不变。当流量增加时，对变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响：

设原流量为F1， P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1为变化前的变送器输出值，设增加后的流量为F2，(即：F2 F1)， P2= P2+- P2- ，F’2=K ，F’2为流量增加后的变送器输出值。

由于正压管堵塞，则当实际流量分别为F1、F2时，P1+= P2+；

当流量增加时，P2-出现如下变化：因为实际流量增加为F2，则与原流量F1时相比，管道内的静压力也相应增加，设增加值为P0，同时P2- 因管道中流体流速的增加而产生的静压减小，减小值为P0

，

此时P2-与P1- 的关系为：

P2- = P1-+ P0- P0

则：P2= P2+- P2- = P1+-( P1-+ P0- P0)= P1+( P0-P0)

则：F’现=K = K

这样：

当P0=P0时则：F’2=K =K F’2= F’1 变送器输出不变。

当P0P0时则：F’2=K =K ,F’2 F’1,变送器输出变大。

当P0 F’1 ,变送器输出变小。

当流量减小时，对变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响。

设原流量为F1，P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1为变化前的变送器输出值。

设减小后的流量为F2，(即：F2 F1)，P2= P2+- P2- ，F’2=K ，F’2为流量减小后的变送器输出值。

由于正压管堵塞，则当实际流量分别为F1、F1时，P1+= P2+；

当实际流量由F1减小到F2时，管道中的静压也相应的降低，设降低值为P0；同时，当实际流量下降至F2时，P2-值也要因为管内流体流速的降低而升高，设升高值为P0’。

此时，P2-与P1-的关系为：-

P2-= P1-- P0+ P0’

P2= P2+- P2-= P1+-( P1-- P0+ P0’)= P1+( P0- P0’)

F’2=K = K

这样：

当P0=P0时则：F’2=K =K F’2= F’2 变送器输出不变；

当P0P0时则：F’2=K =K ,F’2 F’1,变送器输出变大；

一般情况下，导压管的堵原因主要是由于测量导压管不定期排污或测量介质粘稠、带颗粒物等原因造成。

3.2 导压管泄漏

以正导压管泄漏来分析导压管泄漏出现的故障现象。如图1所示，莱钢集团公司某加热炉仪表控制阀用净化风总管线的流量测量方式为：节流孔板+差压变送器。装置生产正常时的用风流量基本是稳定的，但在后期的生产过程中发现用风流量比正常值下降了很多。

经过检查，二次仪表(DCS)组态及电信号回路工作正常，变送器送检定室标定正常，于是怀疑问题出现出导压上，经过检查，由于正导压管焊接不好造成泄漏所至，经过补焊堵漏后，流量测量恢复正常。下面我们分析正导压管泄漏时反映出的故障现象。

正导压管泄漏的现象是：变送器输出下降、上升及不变

分析：

当流量上升时，对变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响。

设原流量为F1，P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1为变化前的变送器输出值，设增加后的实际流量为F2，(即：F2F1)，F’2=K ，F’2为流量增加后的变送器输出值。

因流量增加，管道静压增加为P0，随着流速的增大，实际压管静压减小为P0，正压管泄漏降压下降为Ps

则：P2+= P1++P0-Ps，P2- = P1- +P0- P0

P2= P2+- P2- = P1+( P0 - Ps)

那么

当：P0=Ps 正压导管泄漏，而流量上升时，变送器输出不变

当：P0Ps 正压导管泄漏，而流量上升时，变送器输出增加

当：P0

当流量下降时，对变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响

设下降后的实际流量为F2，即：F2

因流量下降，管道静压下降值P0，同时由于流体流速下降，负压管静压增加P0，正压管泄漏降压下降为Ps

则：P2+= P1+-P0-Ps，P2- = P1- -P0+ P0

P2= P2+- P2- = P1-( Ps + P0’)

F’2=K =K

即：当流量下降时，变送器输出总是小于实际流量。

实际上，当泄漏量非常小的时候，由于种种原因，工艺操作或仪表维修护人员很难发现，只有当泄漏量大，所测流量与实际流量相比有较大误差时才会发现，这时即使是实际流量上升，总是P0’

即：P2 P1，

F’2

上述仪表控制阀用净风管线的流量测量就这属于这种情况。

3.3 平衡阀泄漏

设流量为F，P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1为平衡阀泄漏前的变送器(带开方)输出值。

我们假设管道内流体流量在没有变化的情况下做分析：

设泄漏的压力为PS，

则：泄漏后的正负导压管的静压为：

P2+= P1+-PS，P2-= P1-+ PS

P2= P2+- P2- = P1-2 PS，则

F’2=K = K

即：F’2

3.4 气体流量导压管积液情况下的变送器测量误差

由于气体流量取压方式不对或导压管安装不符合要求(与水平成不小于1：12的斜度连续下降) 时,常常造成导压管内部积存液体的现象。这种现象的出现，往往会致使测量不准，如果在变送器量程很小的情况下，甚至会造成变送器输出的一些波动。

莱钢大型1#1880高炉的煤气流量测量系统，系统为节流孔板+差变送器，取压方式为环室取压，煤气流动方向为向下，放空方式为安全考虑，设为集中式排放。

本测量系统刚投用时工作正常，运行一段时间以后，测得的流量逐渐变大，放空后正常，工作一段时间后，测得的流量又逐渐变大。

经过检查，二次仪表(DCS)组态及电信号回路工作正常，变送器送检定室标定正常，用侧漏仪表查双侧导管正常。经过分析，为煤气脱水干燥不净，煤气中含水，由于液体自上而下流动，部分水聚集于孔板正压测，并逐渐沿正压导压管流动集中至最下端，造成正负导压管中积液高度不一至，差压变送器测量出现正向误差，显示为流量增大。

分析：

设正导压管取压点压力为P+，负导压管取压点压力为P-，差压变送器正端压力为P+，差压变送器负端压力为P-。

P= P+- P-

P’= P+- P-

正常测量下：

P= P

设正常测量状态下的流量为F，则F=K

这里K为常系数。

设液体水的密度为ρ，则在正导压管积液高度为h+,负导压管积液高度为h-的情况下：

P+= P++ρgh+

P-= P-+ρgh-

P= P+- P-= P++ρ h+-( P-+ρ h-)= P+ρ (h+-h-)

则变送器输出为：

F=K

当h+h-时变送器实际测得的差压增大，输出流量信号变大，

当h+

即：变送器测量输出的流量信号与实际流量不符，产生测量误差。

这里，由于正压导管取压方式的原因，随着时间的增加，h+逐渐大于h-，测得的流量也增大。

经过典型故障案例，对使用差压变送器的测量回路由于导压管原因造成回路测量故障做了一些分析，这几种故障都是在仪表设备维护中非常常见的，通过分析可以看到，无论是导压管堵塞、还是导压管中积水，同样的故障，其表征出来的现象有时并不同，所以我们在分析问题时应该是辩证的，具体情况具体分析。

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。压力变送器和绝对压力变送器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。

差压变送器中的是工业实践中最为常用的一种重量变送器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用差压变送器原理及其应用。

应变片差压变送器原理以及应用

力学变送器的种类繁多，如电阻应变片差压变送器、半导体应变片差压变送器、压阻式差压变送器、电感式差压变送器、电容式差压变送器、谐振式差压变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式差压变送器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构

如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

电阻应变片的工作原理

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：

R=ρ*L/S

式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）

S——导体的截面积（cm2）

L——导体的长度（m）

我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情

陶瓷差压变送器原理及应用

抗腐蚀的陶瓷差压变送器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，变送器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。

陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷变送器将是差压变送器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅差压变送器。

扩散硅差压变送器原理及应用

工作原理

被测介质的压力直接作用于变送器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点

(1) 1 dR d R dA A 四种压力传感器的基本工作原理及特点 一：电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上， 使它产生变形，在其变形的部位粘 贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称 为电阻应变式压力传感器。 1.2电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片 箔式应变片是以厚度为0.002―― 0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔 栅宽度为0.003――0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝 （直 径0. 015--0. 05mm ），平行地排成栅形（一般2――40条），电阻值60――200 ?， 通常为 120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即 制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于 待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时， 电阻片 也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽，L 为基长。 I 绘式应吏片 b ）笹式应变片 材料的电阻变化率由下式决定:

式中; R—材料电阻2

3 —材料电阻率 由材料力学知识得; K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分 dR 、dL 改写成增 量出、/L,可得 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形 而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了 ZR 的变化，也就得 到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 「测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括彳测中压用的膜片一一应变筒式压力传感器 -测高压用 的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片一一应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有 较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、 动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。 适于测量高频脉动压力，又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量，如 火箭发动机的压力测量，内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力，当变形大时，非线性 较大。但小压力测量中由于变形很小，非线性误差可小于 0.5%，同时又有较高 的灵敏度，因此在冲击波的测量中，国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片一应变筒式压力传感器相比， 自振频率较低，因此在低dR "R [(1 2 ) C(1 2 )]

差压变送器工作原理及常见故障分析

差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器在工业自动化生产中对压力、压差流量的测最应用愈见广泛，生产中遇到的问题也越来越多，故障的及时判定分析和处理，对正在进行的生产来说是至关重要的。本文介绍日常维护中的经验和故障判定分析方法，供参考。 一、差压变送器工作原理 来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至洲量元件上，测最元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测最方式： 1 ．与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量． 2 ．利用液体自身重力产生的压力差，测是液体的高度。 3 ．直接测量不同管道、魄休液体的压力差值。 二、差压变送器故障诊断方法 除了回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修等情况；以及观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等现象外，还应通过检测来诊断故障。 1 ．断路检侧：将怀疑有故障的部分与其他部分分割开来，查看故障是否消失，如果消失，则可确定故障在此处。否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Ha 性远程通讯，可将电源从仪表本体中断开 用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否叠加有约Zk - HZ 的电磁信号而干扰通讯。 2 ．短接检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差压变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路有无堵、漏及连通性。 3 ．替换检测：更换怀疑有故障的部分，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。 4 ．分部检侧：将测皿回路分割成几个部分（如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测），按各部分分别检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。 三、常见故障检修 1 ．输出过大的可能原因和解决方法： ( l ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查截止阀是否全开；检查气体导压管内是否有液体，液体导压管内是否有气休；检查变送器压力容室内有无沉积物. ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器的传感器组件连接情况．保证接插件接触处清洁；检查8 号插针是否可靠接表壳地. ． ( 3 ）变送器电路故障。用备用电路板代换检查、判断有故障的电路板及更换有故障的电路板. ( 4 ）检查电源的输出是否符合所需的电压值. 2 ．输出过小或无输出的可能原因和解决方法： ( 1 ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查液体导压管内是否有气体；检查变送器压力容室内有无沉积物；检查截止阀是否开全，平衡阀是否关严。 ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器传感器组件的引出线是否短接；保证接插件接触处清洁；检查各调节螺钉是否在控制范围内。

压力控制器说明书

4150K、4160K系列Ⅱ压力控制器和变送器 说明 操作范围 本节介绍4150K、4160K系列2压力控制器和变送器（图1）的安装、操作、维护和部分信息，详细内容见阀门、执行器部分。 任何人在安装、操作和维护此套设备前，必须（1）进行全面培训，对阀门和执行器应有一定了解。（2）详细阅读本说明书，若有其它问题，请与Fisher销售部联系。 介绍 4150K、4160K系列2压力控制器和变送器使用波纹管或Bourdon管检测单元检测气或水表压力、真空、复合压力或差压。控制器和变送器的输出为气压信号，可用于操作控制单元、指示装置和记录装置。 规格 4150K、4160K系列2压力控制器和变送器的规格见表1、表2。 表2 适用类型 安装 警告：为避免由于压力释放而引起的人身伤害或财产损失必须： ?穿防护工作服带眼罩，戴手套 ?检查测量过程中是否可能为过程介质所伤害 标准安装 如图1所示，此套设备必须垂直安装，若为其它方向必须如图3所示保证排气孔向下。 适用类型 见表2 输入信号

类型：表压、真空、复合压力、差压 范围：表3或表4 第4页 输出信号 纯比例或比例加积分控制器和变送器输出信号均为0.2－1.0bar（3－15psig）或0.4－2.0bar(6－30psig)气压信号。 微分控制器 0和1.4Bar（3和15Psig）或0.4和20Bar（6和30Psig）气压信号。 作用 正作用：检测压力增加，输出信号增加。 反作用：检测压力增加，输出信号减小。 所需压力源 见表5 第7页 稳定状态下的气耗量见第7页图2 输入和输出的连接使用1/4英寸的阴制NPT 压力单位的换算见第7页表6 比例带调整 纯比例和比例加积分的控制器：对0.2－1.0Bar（3－15Psig）满量程压力输出变化为3％－100％可调，对0.4－2.0Bar（6－30Psig）满量程压力输出变化为6％－100％可调。 积分调整 比例加积分控制器：从0.01－74Min/Repeat可调（100－0.01Repeat/Min） 零点调整 检测单元范围内，定位量程在100％之内可调。 量程调整 检测单元满量程压力输出变化从6－100％可调。 特性 重复性：检测单元范围的0.5％ 死区（微分控制器除外）：输出范围的0.1％ 100％比例带快速响应 执行器的输出：0.7Hz 波纹管控制器的输出：9Hz 操作环境温度 标准环境：－40－71℃（－40－160F） 高温环境：－18－104℃（0－220F） 环境温度的影响

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 201１—10-14 １5：37元器件交易网 字号： 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统得软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出得模拟变量，然后用IＮA11８放大器将此信号放大,用7７15A/D 进行模数转换，将转换完成得数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示，采用LM３34 做得精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测得实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号就是控制器得前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取得信号能否进行准确地提取、处理就是衡量一个系统可靠性得关键因素.后续接口电路主要指信号调节与转换电路,即能把传感元件输出得电信号转换为便于显示、记录、处理与控制得有用电信号得电路。由于用集成电路工艺制造出得压力传感器往往存在:零点输出与零点温漂，灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文得研究工作，主要集中在以下几个方面： (1）介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统得组成与工作原理。

（2）系统得硬件设计，介绍主要硬件得选型及接口电路,包括Ａ/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3）对系统采用得软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/Ｄ转换程序、16０2显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器就是由电阻应变片组成得测量电路与弹性敏感元件组合起来得传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面得电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值得变化。这样弹性体得变形转化为电阻应变片阻值得变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定得电压值，两输出端输出得共模电压随着桥路上电阻阻值得变化增加或者减小。一般这种变化得对应关系具有近似线性得关系。找到压力变化与输出共模电压变化得对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂得电阻状态都将改变，电桥得电压输出会有变化. 式中：Uｏ为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔＲi 〈

压力和差压变送器详细使用说明

压力和差压变送器详细使用说明 （一）差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1. 差压变送器原理 压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1.1所示。 图1.1 测量转换电路 图1.2 差动电容结构 差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构，如图1.2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室，介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。

当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。 2. 变送器的使用 （1）表压压力变送器的方向 低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。图1.3为低压侧压力口。 图1.3 低压侧压力口 （2）电气接线 ①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上，负极导线接到“-”接线端子上。注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连，因通电将损坏测试线路中的测试二极管。应使用屏蔽的双绞线以获得最佳的测量效果，为了保证正确通讯，应使用24AWG或更高的电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用的导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 （3）电子室旋转 电子室可以旋转以便数字显示位于最好的观察位置。旋转时，先松开壳体旋转固定螺钉。 3. 投运和零点校验

前室压力传感器I楼梯间压力传感器I压差控制器I压差测控器介绍

前室压力传感器I楼梯间压力传感器I压差控制器I压差测控器介绍 前室压力传感器I楼梯间压力传感器，源于《建筑防排烟与暖通空调防火设计图集》 在介绍压力传感器之前，先来了解下加压送风系统。加压送风工作方式是通过送风机所产生的气体流动和压力差来控制烟气的流动，即在建筑内发生火灾时，对着火区以外的有关区域进行送风加压，使其保持一定正压，以防止烟气侵入的防烟方式。 为保证疏散通道不受烟气侵害使人员安全疏散，发生火灾时，从安全性的角度出发，高层建筑内可分为四个安全区：第一类安全区为防烟楼梯间、避难层；第二类安全区为防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室；第三类安全区为走道；第四类安全区为房间。 依据上述原则，加压送风时应使防烟楼梯间压力>前室压力>走道压力>房间压力，同时还要保证各部分之间的压差不要过大，造成开门困难影响疏散。当火灾发生时，机械加压送风系统应能够及时开启，防止烟气侵入作为疏散通道的走廊、楼梯间及其前室，以确保有一个安全可靠、畅通无阻的疏散通道和环境，为安全疏散提供足够的时间。 而《建筑防烟排烟系统技术规范》对防烟楼梯间及电梯前室余压值进行了明确规范：

3.3.15机械加压送风应满足走道→前室→楼梯间的压力呈递增分布，余压值应符合下列要求： 1、前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）与走道之间的压差应为25-30Pa; 2、防烟楼梯间、防烟电梯井与走道之间的压差应为40-50Pa。 如何来控制余压值的保持在标准范围呢？ 于是设计师便提出了压力传感器的概念，用于检测相应空间余压值，并通过余压阀控制送风方向，达到控制余压值的目的。 在我们进行产品研发过程中，根据其功能，我们将它命名为：压差测控器（有的厂家也成为压差控制器）。因为其一方面源于它的检测功能，而且测量的是两个空间空气压力差值，另一方面，它还要根据检测的压差值，对旁通阀进行动态调控。因此称它为压差测控器更为贴切。 其原理如下：

压力传感器工作原理

压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、压阻式压力传感器原理与应用： 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。

差压式变送器调试方法

差压变送器在工厂有广泛的应用，为保证其正常运行及准确性，定期检查、校准是很有必要的。 现介绍一种不用拆除导压管就进行现场校准的方法。 一．准备工作: 我们知道差压变送器在应用中是与导压管相连接的，通常的做法，需要把导压管和差压变送器的接头拆开，再接入压力源进行校准。这样是很麻烦的，并且工作和劳动强度大，最担心的是拆装接头时把导压管扳断或出现泄漏问题。我们知道不管什么型号的差压变送器，其正、负压室都有排气、排液阀或旋塞；这就为我们现场校准差压变送器提供了方便，也就是说不用拆除导压管就可校准差压变送器。对差压变送器进行校准时，先把三阀组的正、负阀门关闭，打开平衡阀门，然后旋松排气、排液阀或旋塞放空，然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞；而负压室则保持旋松状态，使其通大气。压力源通过胶皮管与自制接头相连接，关闭平衡阀门，并检查气路密封情况，然后把电流表(电压表)、手操器接入变送器输出电路中，通电预热后开始校准。 二.常规差压变送器的校准: 先将阻尼调至零状态，先调零点，然后加满度压力调满量程，使输出为 20mA,在现场调校讲的是快，在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响，但调满度时对零点有影响，在不带迁移时其影响约为量程调整量的1／5，即量程向上调整1mA，零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。例如: 输入满量程压力为100Kpa,该读数为19.900mA,调量程电位器使输出为19.900+(20.000-19.900)*1.25=20.025mA.量程增加0.125mA，则零点增加1／5* 0．125=0.025.调零点电位器使输出为20.000mA.零点和满量程调校正常后，再检查中间各刻度，看其是否超差?必要时进行微调。然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。 三.智能差压变送器的校准

动态压差平衡阀的工作原理及使用方法

动态压差平衡阀的工作原理及使用方法 发布时间：2010-5-27 编辑：wenjie 来源：直接进论坛 动态压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀、差压控制器、压差平衡阀等，它是用压差作用来调节阀门的开度，利用阀芯的压降变化来弥补管路阻力的变化，从而使在工况变化时能保持压差基本不变，它的原理是在一定的流量范围内，可以有效地控制被控系统的压差恒定，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，它能保证被控系统压差增大反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。 动态压差平衡阀的工作原理： 该阀由阀体，阀盖，阀芯弹簧，控制导管，调压器组成，阀门安装在供热管路的回水管上，阀门上的工作腔通过控制管与供水管连接。消除外网压力波动引起的流量偏差，当供水压力P1增大，则供水压差P1-P3增大，感压膜带动阀芯下移关小阀口，使P2增大,从而维持P1-P2的恒定。当供水压力P1减小则感压膜带动阀芯上移，P2减小，使P1-P2恒定不变。无论管路中压力怎样变化，动态压差平衡阀均可维持施加于被控对象压差和流量恒定。 动态压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、该阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门[1]检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。

油压差控制器说明书

HDP88T型系列电子延时压差（油压差）控制器 简介： HDP88T型系列油压差控制器是一种对螺杆式压缩机安全保护开关， 当油压下降到不足以使压缩机安全工作时，并在延时设定期间没有 恢复到设定油压值以上，主电路切断，压缩机停止工作，以达到保 护压缩机免受损坏的目的。 HDP88T压差的时间设定之前须参考压缩机制造商的指引。 产品特点： 压差调节范围大，回差小，输出端电压最大250VAC，电流最大16A。 延时时间可调节，客户根据需要自行调节，时间精确稳定(20S～150S) 改进了原加热双金属片延时时间的不稳定性。 电源输入：110～250VAC 24～36DC。 压缩机重新启动前，须手动复位控制器。 延时器（控制器内部）不受电压及环境变化所影响（指定参数内）。 如要使用不同电源，请把HDP88T的跨接线（3～4）拆掉即可。 德国原装微动开关及继电器，有认证标准。 典型原理图典型线路图 型号与参数单位：Mpa 型号 调节范围最大工作 压力 最大开关 压差 △P bar 联结方式 介质温度 (℃) 环境温度 (℃) 延迟时间设 定范围(秒) Min Max

HDP88T-Ⅰ0.060.35 1.70.2M12X1.25 6mm喇叭口 1/4”flare -10～120-20～8020～150 HDP88T-Ⅱ0.2 1.2 3.30.2 连接与安装方式 连接方式：控制器的连接方式有二种：一种是用外径￠6×1的紫铜管（必须呈软态），在管端扩90°角喇叭口，再用控制器的自用螺帽旋紧即可。 另一种连接方式是用外径￠3，长1米的毛细管连接（此连接方式必须在订货时 提出）见下列示图所示。 安装方式：控制器的安装方式有二种：一种是利用控制器背面3个M4安装螺孔进行安装。 另一种安装方式是先用多用途的安装板附件（详见下图所示）。 使用说明： 安装 如果用毛细管方式连接的，必须防止毛细管的急弯和扭转。 如果控制器使用在以氨为介质的制冷系统中，则必须选用不锈钢波纹管控制器。 在与控制器连接之前，确保所有的管路都是清洁干净的。 不能把控制器安装在工作负荷超过它的电器额定值的设备中。 过长的毛细管盘成圈或妥为固定，以防振动。允许毛细管有一些松垂，防止剧烈振动造成毛细管开裂。 接线当准备接线时，必须确保切断电源，以防止触电和设备损坏。 调整顺时针拨动调节盘时，使压差调定植下降。反之，则上升。 注意 在设定压力和延时器时间前，请仔细了解压缩机的技术指标。 不正确安装危险！压差控制器HP（高压端）压力必须大于LP（低压端）的压力，否则控制器将失效，安装必

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）

压力变送器工作原理

罗斯蒙特3051 智能型压力变送器 工作原理 工作时，高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给中心的灌充液，中心灌充液将压力传递到δ- 室传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件，其位移随所受压差而变化（对于GP表压变送器，大气压力如同施加传感膜片的低压则一样，AP绝压变送器低压侧始终保持一个参考电压）。传感膜片的最大位移量为0.004英寸（0.10毫米）且位移量与压力成正比，两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间的电容的差值被转换成相应的电流，电压或数字HATR输出信号。 线路板模块 变送器线路板模块采用专用集成电路（ASICS）和表面封装技术。 线路块接收来自传感器膜头的数字信号和修正系数后，对信号进行修正和显性化。线路板模块的输出部分将数字信号转换成一个模拟信号输出，并可与HATR手操器通讯。可选的夜晶表头插入线路板上，可

显示以压力工程单位或百分比为单位的数字输出。夜晶表头适用于标准变送器和低功耗变送器。 数据组态 组态数据存贮在变送器线路板上的永久性EEPROM存贮器中。变送器断电数据仍能保存，因此变送器一通电力可以工作。 数/模转换和信号传送 过程变量以数字方式存贮，可进行精确的修正和工程单位转换，之后经修正的数据被转换成一个模拟输出信号。HATR手操器存取传感器的数字信号，而不需要数/模转换从而达到更高精度。 通讯模式 1151型智能变送器采用HATR协议通讯，该协议采用工业标准bell202频移键控（FSK）技术，将一个高频信号叠加在电流输出信号上实现远程通讯。而不影响回路的一致性。 软件功能 HATR协议使用户很容易对1151智能型压力变送器进行组态，测试和具体设置。 组态 1151智能型可以很容易地用HATR手操器进行组态。组态包括两个方面。第一，对变送器可操作参数的设置，包括设置：·零点和量程设置点 ·线性或平方根输出 ·阻尼

CWK-11型波纹管压差控制器

CWK-11型波纹管压差控制器 ?概述 CWK-11型波纹管压差控制器是用于制冷系统中氨泵或其它机械的保护装置。它能保证氨泵正常运转时所必须具有的最低压头。氨泵压头太低说明流量不足，缺液运行将损坏氨泵和影响降温。 CWK-11型控制的是氨泵的真实压头，与进口压力、出口压力的绝对值无关，当两端的压差也就是氨泵压头达不到所要求的设定值时，CWK-11型即接通 延时继电器自动延时，延时期间压力回升，能使开关触头跳回，则停止延时，氨泵继续正常工作，如直到延时结束，压力仍不能使开关触头跳回，即自动停泵。 CWK-11 型本身不具有延时机构，需外接延时继电器。波纹管、气箱均采用不锈钢制成，不仅可用于氨泵，也可用于其它液泵。 ?主要技术参数 1 、压差调节范围：0.01~0.15MPa 2、开关差值：＜0.01MPa 3、电源：AC220V或380V触头容量380V、3A （无感负载） 4、波纹管最大承受压力：1.0MPa ?工作原理 CWK-11型压差控制器是由两个相对的敏感元件（波纹管）组成，主刻度调节花盘在壳体内。氨泵刚起动时两端尚未建立压差，为不使压差控制器在此时动作，必须加接延时继电器，经一定时间的延时，压差建立后，底部气箱内波纹管压缩，产生位移，通过杠杆作用，使开关动作。运转时，若压头达不到或等于所调指示值，弹簧力使底部波纹管伸长，杠杆下移，开关跳回，接通延时继电器。 ?使用与调节 1、CWK-11型压差控制器的底部气箱为低压箱，低压箱接管连至氨泵的进氨管路上，控制器的下部气箱为高压端，高压端接管与氨泵的出氨管路联接。

2、刻度板上指针指示值表示控制器的下限位数值，即表示氨泵能够安全运转的最低压头，上限位数值等于指针指示值加开关差值。 3、氨泵刚起动时，压差尚未建立，开关触头处于下限位指针设定值，一通电即开始延时，在规定的时间内，压差达到上限位数值开关触头变位，延时停止，氨泵投入正常运转。若达到设定的延时时间，氨泵压差仍达不到上限位置，延时继电器立即动作，切断氨泵电源，保护了氨泵安全。 出厂设定值0.05MPa （下限位） 上限位值0.05MPa加开关差值 起动时，一接通电源，外接延时继电器开始延时，高于上限位置，延时停止，氨泵正常转动，若延时终了仍达不到上限位值，停泵、报警。 运转时，高于上限位值，氨泵正常运转，低于指针指示值，开始延时，压力回升高于上限位值，延时停止，正常运转。在延时期间，压力虽回升高于0.05MPa但未达到上限位值，仍属延时期内。若延时终了仍达不到上限位值，停泵、报警。 4、氨泵的石墨轴承需要氨液润滑，屏蔽氨泵的电机也需要氨液冷却，能够保证氨泵不发生损坏的最低压头即为所调压力差的最低值，欠压运行所允许的最长时间，即为延时的时间。 调定压差设定值时，尚需参考系统运行情况，如调得太低，泵虽也能运转，但气蚀严重，压头长久建立不起来，不如停泵抽气，然后重新起动，如调得较高，本系统的泵往往要在调定的延长时间以后数秒才能达到，容易自动停车，使泵起动不了。总之，应根据本系统情况调在适当数值。 5、调整指针设定值，须取下表盖，拨动调节盘，逆时针方向旋转为压紧弹簧，加大压差指示，顺时针方向旋转为放松弹簧，减小压差指示。 6、CWK-11型压差控制器本身不带延时机构，须外接延时继电器，通常延时时间为10 秒。 7、CWK-11 型压差控制器接在氨泵两侧，直接与低温氨液接触，壳体经常处于结霜状态。为了防止氨气侵入控制器内腐蚀零件，安装时，先检查表盘是否密封压紧，注

压电式压力传感器原理

压电式压力传感器原理、特点及应用 压电式压力传感器的原理 压电式压力传感器的原理主要是压电效应，它是利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器，比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中，原因是受到外力作用后的电荷，当回路有无限大 的输入抗阻的时候，才可以得以保存下来。但是实际上并不是这样的。因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。它主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。而石英呢，其实是一种天然的晶体，而压电效应就是在此晶体的基础上发现的。在规定的范围里， 压电性质是不会消失，而是一直存在的。但是如果温度在这个规定的范围之外，压电性质就会彻底地消失不见。当应力发生变化的时候，电场的变化很小很小，其他的一些压电晶体就会替代石英。酒石酸钾钠，它是具有很大的压电系数和压电灵敏度的，但是，它只可以使用在室内的湿度 和温度都比较低的地方。磷酸二氢胺是一种人造晶体，它可以在很高的湿度和很高的温度的环境中使用，所以，它的应用是非常广泛的。随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。例如：压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。

压电式压力传感器的特点 以压电效应为工作原理的传感器，是机电转换式和自发电式传感器。它的敏感元件是压电的材料制作而成的，而当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷，电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输出。 它是用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：加速度和压力。它有很多优点：重量较轻、工作可靠、结构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。但是它也存在着某些缺点：有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差， 那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点，让仪器更好地工作。 压电式压力传感器的应用 压电式压力传感器的应用领域很广泛：电声学、生物医学和工程力学等等。它能够测量发动机里面的燃烧压力，也能够应用在军事方面。它可以测量在膛中的枪炮子弹在击发的那一刻，膛压的改变量以及炮口所受到的冲击波压力。它能够测量很小的压力，也能够测量大 的压力。由于它的使用寿命很长、重量较轻、体积较小、结构较简单，因此它所涉及的领域远远不止这些。在对建筑物、桥、汽车和飞机等的冲击和震动的测量，也是非常广泛的。特别是在宇航和航空的领域

压力变送器的工作原理

压力变送器的工作原理 压力变送器的工作原理 压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、放大电路和支持结构件三类组成。它能将测压元件传感器测量到的气体、液体等物理压力参数变化转换成电信号(如4~20mA等)，以提供指示报警仪、记载仪、调理器等二次仪表进行显示、指示和调整。 压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后转换为成4～20mA 信号输出。 压差变送器也称差压变送器，主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力差信号转变成标准的电流电压信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 差压变送器根据测压范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～20MPA）和微差压变送器（0～30kPa）两种。 差压变送器的测量原理是：流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形（位移很小，仅μm级），以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时，压力变送器将被测物理量转换成mV级的 电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号，再经过非线性校正，最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。 压力传感器工作原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1 、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号： 中心议题： 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD 将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作，主要集中在以下几个方面：

(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 (2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变，电桥的电压输出会有变化。 式中：Uo 为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi <

压力传感器的工作原理

压力传感器的工作原理 您需要登录后才可以回帖登录|注册发布 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 压阻式压力传感器原理与应用： 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变

化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变)，而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极 引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接 成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条?，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构 成全桥。 电子血压计中压力传感器的原理应用及常见故障 压力传感器是工业生应用中最为常见的一种传感器，其广泛应 用于各种工业自控环境，在医用中常见于电子血压计，下面，便来为您简单介绍一些压力传感器原理应用及常见故障。 电子血压计压力传感器的工作原理及应用 压力传感器一般有电容式的和压阻式的。电容式的利用两片金 属间的电容变化来对应压力值，压阻式利用电阻值变化来对应压力值。 电子血压计压力传感器的常见问题

压力变送器的原理安装和使用

压力变送器的原理安装和 使用 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

压力变送器的安装及使用 压力是重要的工业参数之一, 正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。压力及差压的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。压力变送器的任务是将检测出来的非电量（物理量）大小转换为相应的电信号，传输到显示仪表中进行监视和控制，将非电量转换为电量的方法有： 1电容式压力变送器 2扩散硅压阻变送器 3电感式变送器 4振弦式变送器 20世纪80年代中末期，国内开始引进国外生产的压力变送器，主要是非智能的，在选购变送器时，要根据生产工艺过程的不同压力检测点的压力，来选择不同压力变送器的量程，由于被测压力点数量多，订货时，所定压力变送器的规格多，同时，在备件上造成很大的资金积压。由于早期的压力变送器没有微处理器进行各种性能的补偿，容易受到环境的影响，造成仪表的漂移和测量不准确。 美国霍尼韦尔（HONEYWELL）公司于1983年独家率先向全世界推出智能化现场仪表ST3000 100系列全智能压力变送器，这是对传统现场仪表的一次深刻变革！它为工业自动化仪表及其系统应用，向更高层次的发展奠定了基础，全智能变送器的问世，开创了现场仪表的新纪元。 美国霍尼韦尔公司在92年4月向中国推出了ST3000/900系列全智能变送器，它具有数字式全智能变送器的全部优越性能，而价格接近传统模拟式常规变送器。97年底，霍尼韦尔公司又推出可测高温的压力变送器，现场环境温度最高可达150℃。通过使用专用的手操器，可以对运行中的变送器进行零点、量程、变送器的工作温度、使用单位等很多参

压差旁通控制器说明

P74JA 压差控制器为江森公司生产，通常用于水系统，控制供水管与回水管间之压差，控制器的SPDT 浮 点动作接通触点后，令马达驱动器操纵阀门。一种典型的应用是，把阀门安装在系统水泵附近的旁通管 路中。当系统压差增大而超过控制器设定值时，阀门则进而开大。更多的水转向流经旁通阀，从而使系统 压差减小。压差的减小导致阀门开始关小以及系统压差的增加。 HLD系列压差控制器通常用于中央空调的水系统，控制供水管和回水管之间的压差。它与其它 型号的压差控制器不同，它装有一个单刀双掷浮动式的触点。通过浮动触点的动作，接通触点板， 使马达驱动器操作阀门。一种典型的应用例子是把阀门安装在系统水泵附近的旁通管路中，当系 统供，回水管之间的压差超过控制器的设定值时,阀门开大，更多的水流经旁通阀门，使水系统 的供，回水管之间的压差减少。反之则水系统的供，回水管之间的压差增加。 P74JA带浮点控制触点压差控制器 P74JA压差控制器组合了两个具有高灵敏度的压力元件，二者互相正面相对，元件两端的压力一旦改变，即引起开关机构动作来控制设备，诸如马达驱动阀门。开关机构提供单投双掷非快速作用（浮点）动作，使共用的可移动触点接触二个固定触点之一，或者停留在二者之间（无触点）。 特点： 单刀双掷、全封闭、非快速动作的防尘佩恩开关 1/4”喇叭压力涨管接于敏感元件上，使现场安装简单 直读式标尺可迅速确定设定点 不需移动外罩，便能调整压差设定值 应用： P74JA压差控制器通常用于水系统，控制供、回水管之间的压差。控制器的单刀双掷浮点动作触点接通后，使执行器驱动阀门。典型的应用是，将阀门及执行其安装在系统水泵附近的供、回水旁通管路上。当系统供、回水压差增大并超过控制器设定值时，控制器将控制使阀门开大，使更多的水流经旁通阀，从而使系统供、回水压差减小，反之，系统得压差如果小于设定值，则控制器将控制阀门关小，使系统压力增加。