工業自動化控制系統壓力變送器測量原理與分類

在現代工業自動化控制系統中，壓力變送器使用在需要進行壓力監測的工段，進行信號的采集或作為反饋信號對工藝流程起到監控調節的作用，做到安全有序的管理與控制。因為工藝介質的特性、應用條件的不同，我們要結合壓力變送器測量原理與現場使用情況來分析壓力變送器發生故障的原因，找到切實有效的解決方案，做到從選型到安裝，從應用到維護的合理性，高效的解決問題。

壓力變送器的測量原理并非本文的重點，在此僅對壓力變送器的工作原理與分類進行簡要介紹。簡單來說，壓力變送器是利用傳感器、解調器、電流檢測器、放大器等，將壓力的變化信號轉化成控制器可以讀取的標準化信號，4~20mA DC的電流信號為主，也有1~5 VDC的電壓信號或通訊信號等。壓力變送器的類型，可以簡單分為：

（1）壓阻式變送器，主要是由半導體壓敏材料在受壓時，由于壓敏電阻的壓阻效應，電阻率發生變化，使電橋產生一個與壓力成正比的電壓信號，由此可以測得壓力的變化。

（2）電容式變送器，是利用測量膜片和兩側絕緣片上的電極各組成一個電容，被測介質的兩種壓力通過高低壓室，作用到敏感元件的兩側隔離膜片上，膜片會根據受壓不同產生位移，兩側電容產生變化，這個電容變化值會通過振蕩和解調轉化成控制器可讀取的信號。

（3）電感壓力變送器，一般是由指針式壓力表與電子遠傳部件組成。當壓力導致壓力表的彈簧管發生變形位移時，電感線圈內的鐵芯也會發生位移，電感量發生變化，這個變化值轉化成直流電流/電壓信號。

（4）應變式壓力變送器，也是利用壓力轉換成電阻值的方式來進行測量的。把兩片應變片用特殊膠合劑分別沿著軸向與徑向黏在應變筒上，當應變筒因受壓時，電阻的應變片會出現形狀變化，從而影響到阻值的大小，與壓阻式的測量原理區別在于應變式變送器會引起應變材料的形狀發生改變。其實，在應用條件不同，還有其他多種測量方式的壓力變送器這里不再贅述。