4大压力变送器的原理及应用（包括扩散硅压力变送器）

今天比利科技为您讲解下常见的4种压力变送器的工作原理和应用场景，其中包括精度较高的单晶硅压力变送器，电容式压力变送器，扩散硅压力变送器和陶瓷压力变送器。这几种压力变送器虽然都是用来测量压力等数据，但因为工作原理的不同，传感器的构造上也不尽相同。

单晶硅压力变送器的工作原理和应用场景：

采用德国先进的MEMS技术制成的单晶硅传感器芯片、双梁悬浮式设计，实现了国际领先的高准确度、超高过压性能优异的稳定性。内嵌德国信号处理模块，实现静压与温度补偿的完美结合，可在大范围内的静压和温度变化下提供极高的测量精度和长期稳定性。产品应用于石化、天然气、环保工程，制药工程、食品工程，水利工程、海洋工程，工程机械、流体设备。

电容式压力变送器的工作原理和应用场景：

电容式压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两个压力室，作用在测压元件(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。电容式压力变送器是由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。

电容式压力变送器和电容式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。电容式压力变送器的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。可广泛地应用于石油、化工、钢铁、电力、轻工、环保等工业领域，实现对各种压力、差压、流量、液位等工业过程的测量，能够适用于各种恶劣危险环境及腐蚀性介质。

扩散硅压力变送器的工作原理和应用场景：

扩散硅压力传感器是利用压阻效应原理，采用集成工艺技术经过掺杂、扩散，沿单晶硅片上的特点晶向，制成应变电阻，构成惠斯凳电桥。利用硅材料的弹性力学特性，在同一切硅材料上进行各向异性微加工，就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。扩散硅压力传感器的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，传感器的电阻值发生变化，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。

主要用于工业过程自动化控制中的压力、流量、液位、真空度、密度等参数的测量，广泛应用于冶金、电力、化工、煤化工、核电、建材、船舶、机械制造、垃圾处理、高速公路、城市供热、军工、医药、食品等各个行业。

陶瓷压力变送器的工作原理和应用场景：

陶瓷基板与隔膜镀上金属作为电极使用。两种陶瓷部件通过玻璃密封连接在一起， 保持可控间隙，以便两个金属电极形成电容。如果施加压力，那么将改变基板与隔膜的间隙，从而改变传感元件的电容量，通过后续的处理电路形成压力相关信号输出。由于陶瓷膜片边缘固定在陶瓷基座上，周边支撑，受力时中间形变大，边缘形变小，电容量产生非线性并使灵敏度降低。为了减少温度影响和边缘效应，设计师在陶瓷膜片上设置一圆形的单电极作为公共电极，陶瓷盖板上设置双电极并使面积相等，构成同轴环状的双电容传感器。

中心为测量电容Cp, 边缘环形为参考电容Cr，Cr的外侧是固支边。后续的信号调理电路处理的是两电容的压差，利用方波激励信号把Cp和Cr的变化量分别转换为直流电压输出，通过两输出电压的差值信号来测量外加压力的大小。双电容结构大大减小了传感器系统的非线性误差，同时在环境温度变化时，由于两电容感受同一温度的变化，温度对它们产生的温度效应是一致的，这就抵消了温度变化带来的测量误差，实现温度自补偿的作用。

主要应用于过程控制系统、压力校准仪器、液压系统、生物医药仪器、液压系统及阀门、液位测量、制冷设备和 HVAC 控制等行业。