詳解壓力傳感器的選型步驟

壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器，以確定施加到傳感器上的實(shí)際壓力（使用不同的工作原理）并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)。

壓力傳感器可使用多種不同的技術(shù)來提供精確的結(jié)果。

基于應(yīng)變的壓力傳感器使用應(yīng)變片作為壓力敏感元件，通常是將金屬箔式應(yīng)變片或是膜片粘合到圓柱形彈性體上。應(yīng)變?cè)淼?em style="color:#1885f2" data-title="壓力傳感器" data-content=" 是能感受壓力信號(hào)，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類型， 壓 力 傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。" data-placement="auto">壓力傳感器最大優(yōu)點(diǎn)是具有極高剛度，可測(cè)量高達(dá)15000 bar 的極高壓力。電連接通常通過惠斯通電橋完成，具有極高的精確性和一致的測(cè)量結(jié)果。

電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產(chǎn)生可變電容。當(dāng)施加壓力時(shí)，隔膜變形，電容相應(yīng)減小。通過測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。這些傳感器僅限于大約40 bar 的低壓。

壓阻式壓力傳感器由一個(gè)主要由硅制成的膜片組成，采用集成的應(yīng)變片來檢測(cè)施加的壓力而產(chǎn)生的應(yīng)變。通常采用惠斯通電橋來降低靈敏度并增加輸出。由于所使用的材料，壓力限制在 1000 bar 左右。

與上述技術(shù)不同的是，諧振式壓力傳感器使用測(cè)量機(jī)構(gòu)的共振頻率的變化來測(cè)量由施加的壓力引起的應(yīng)力。根據(jù)這種傳感器的設(shè)計(jì)，諧振元件可以暴露于介質(zhì)，其中諧振頻率取決于介質(zhì)的密度。通常這些傳感器會(huì)對(duì)沖擊和振動(dòng)敏感。

另外不使用測(cè)量體的其它壓力傳感器有熱或電離壓力傳感器，其利用由于帶電粒子的流動(dòng)中的密度變化來測(cè)量所施加的壓力。

絕對(duì)壓力傳感器用于測(cè)量相對(duì)于參考室（接近真空）的壓力。

表壓傳感器或相對(duì)壓力傳感器，是用于測(cè)量相對(duì)于當(dāng)前大氣壓力的壓力。

密封式表壓傳感器類似于表壓傳感器，但它們測(cè)量的壓力是相對(duì)于固定的壓力而不是當(dāng)前的大氣壓力。

壓差傳感器可確定兩個(gè)壓力之間的差值，并可用于測(cè)量壓降、液位和流量等。

絕對(duì)壓力傳感器的明顯優(yōu)點(diǎn)是總是對(duì)相同的參考?jí)毫Γㄕ婵眨┻M(jìn)行測(cè)量，因此不受大氣壓力變化的影響，且而不受溫度變化的影響。

1、確認(rèn)壓力傳感器的類型。

（1）機(jī)電式：產(chǎn)品內(nèi)部式機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過彈簧、杠桿、調(diào)節(jié)螺絲、金屬罩殼等以及觸點(diǎn)模塊裝配而成的壓力傳感器，內(nèi)部不含處理電路，且均為輸出量是開關(guān)量的壓力開關(guān)形式。一般均可通過螺絲調(diào)節(jié)或設(shè)定動(dòng)作的閾值；體積較龐大，但較廉價(jià)，精度較低。

（2）電子式：壓力傳感器均有陶瓷或金屬的測(cè)量隔離膜片，隔離膜片與被檢測(cè)物質(zhì)直接接觸，作用在膜片表面的壓力使膜片發(fā)生微小的形變，傳感器內(nèi)部可以通過形變測(cè)量彈簧電阻或電容器原理感知該形變的大小程度，通過后級(jí)的機(jī)械、電路（電橋）設(shè)備輸出相應(yīng)開關(guān)動(dòng)作或模擬量信號(hào)。

2、確認(rèn)安裝類型。

控制回路還是動(dòng)力回路。

3、確認(rèn)測(cè)量壓力的類型。

壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。

（1）表壓是指以大氣壓力為基準(zhǔn)，小于或大于大氣壓力的壓力；

（2）絕壓是指以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)，高于絕對(duì)壓力零位的壓力；

（3）差壓是指兩個(gè)壓力之間的差值。

4、確認(rèn)測(cè)量范圍。

一般情況下，按實(shí)際測(cè)量壓力為測(cè)量范圍的80%選取。

5、確認(rèn)供電電源和輸出信號(hào)。

提供四種輸出信號(hào)選擇，包括繼電器輸出、固態(tài)輸出和模擬量輸出（4～20mA或0～10V）。（針對(duì)電子式壓力傳感器）

其中固態(tài)輸出又分為單段開關(guān)和雙段開關(guān)。

6、確認(rèn)系統(tǒng)的最大過載。

系統(tǒng)的最大過載應(yīng)小于壓力傳感器的過載保護(hù)極限，否則會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命，甚至損壞產(chǎn)品。

7、確認(rèn)壓力接口形式。

主要包括：G1/4A（BSP）、1/4NPT、SAE 7/16-20 UNF、4×G1/4（BSP）、G3/8等。

8、確認(rèn)測(cè)量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性。

在某些測(cè)量場(chǎng)合，測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性，此時(shí)需選用與測(cè)量介質(zhì)兼容的材料或進(jìn)行特殊的工藝處理，確保變送器不被損壞。

9、確認(rèn)準(zhǔn)確度等級(jí)。

變送器的測(cè)量誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行劃分，不同的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)不同的基本誤差限（滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示）；實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)測(cè)量誤差的控制要求并本著適用經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行選擇。

10、確認(rèn)工作溫度范圍。

測(cè)量介質(zhì)溫度應(yīng)處于變送器工作溫度范圍內(nèi)，如超溫使用，將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差并影響使用壽命；在壓力變送器的生產(chǎn)過程中，會(huì)對(duì)溫度影響進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償， 以確保產(chǎn)品受溫度影響產(chǎn)生的測(cè)量誤差處于準(zhǔn)確度等級(jí)要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場(chǎng)合，可以考慮選擇高溫型壓力傳感器或采取安裝冷凝管（器）、散熱器等輔助 降溫措施。

11、確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境情況及其它。

需了解是否存在振動(dòng)以及電磁干擾等，并在選型時(shí)提供相關(guān)信息，以便采取相應(yīng)處理；在選型時(shí)，其他如電氣連接方式等也應(yīng)根據(jù)情況予以考慮。