压力变送器
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扩散硅压力变送器结构图
TO－8系列压力传感器在硅片上用离子注入和激光修正 法形成4个阻值相等的扩散电阻，连接成惠斯顿电桥形式，
如图所示。
扩散硅压力变送器电原理图
26
其中RB和RC受压，RA和RD受拉。电桥由电流源I供 电。通过MEMS技术在膜片上形成压力室，与取压口相
通，另一侧与大气相连。桥路输出电压V0和膜片受压力
节流原理与流量方程
1、节流原理
流体动能(
P1
2
V 2
2
)+ 位能(
2
P
1
) +克服阻力流动产生的能量损失—守衡
2
V P V V 1 2 2 2 1 2 2 2 2
动能、位能可相互转化V↑→P↓
近管壁处流体受孔板阻挡V↓P/1P1 管中心有效流通面积 A↓V↑P/1P2
(k为与膜片尺寸材料有关的系数)
22
3. 转换放大部分原理
差压电容差压变送器的转换放大电路作用是将差 压电容相对变化量提取出来，并转换成4～20mA标准 的电流输出信号，还要实现0点调整，量程调整，阻 尼调整等功能。
23
电容式压力/差压变送器
，目前在工业生产中应 用非常广泛，其输出信
号也是标准4～ 20mA电
S k1 Pi
C k2 S
2.敏感器结构(测量部分）
差压电容式敏感器如下图所示。其核心是由中心可 动极板与两侧固定极板构成的。差动球－平面型电容CL 和CH。
20
1—中心感应膜片 (可动电极)； 2—固定电极； 3—测量侧； 4—隔离膜片
电容式测量膜盒
结构特点：可承受过压能力强，适合于测量 绝对压力很高，而压差很小的场合。即使一侧的 压力消失，使膜片贴在壳体上，不再继续变形， 而不致破裂。 当两侧压力相等，P1=P2时，中心膜片无位移 ＝0，CL=CH≈150pf。 当两侧压力不相等，P1≠P2时，⊿P=P2-P1，中 心膜片的位移 δ＝k⊿P,
流信号。
二、扩散硅压力变送器
由于单晶硅具有优良的机械物理性能。滞后蠕变极 小，稳定性好。随着微机械制造技术的进步，扩散硅压 阻传感器逐年得到广泛的应用。
压阻传感器原理
应力作用到半导体硅片上，其 产生形变，电阻率发生变化。受压 电阻率↓，受拉电阻率↑，称为压阻 效应。 整个检测元件由两片研磨后胶 合成的硅片组成。在硅杯上制作压 阻元件，利用金属丝将压阻元件引 接到印制电路板板上。硅杯两面浸 在硅油中，硅油与被测介质间有金 属隔离膜片分开。被测差压引入测 量元件后，通过金属膜片和硅油传 递到硅杯上，压阻元件的电阻值发 生变化。
压力变送器
压力变送器
第一章 压力变送器的共性介绍 第二章 差压及压力变送器 第三章 差压变送器的应用 第四章 压力变送器的选择与安装 第五章 压力变送器的使用与维护 第六章 压力变送器故障处理 第七章HART375通讯器操作介绍
2012-11-15
前言
压力变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压 力变化的重要原件。压力变送器用于测量液体、气体或蒸 汽的液位、密度和压力，然后将压力信号转变成4～ 20mADC信号输出。压力变送器分电容式压力变送器和扩 散硅压力变送器，陶瓷压力变送器，应变式压力变送器等。 压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表，常 常在高温低温腐蚀振动冲击等环境中工作。在石油、化工、 电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非 常广泛。
（1）组态 （2）测量范围的变更 （3）变送器的校准 （4）自诊断
图2-10 手持通信器的连接示意图
注意
要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差 压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场， 尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和 维护带来了极大的方便。
第一章 压力变送器的共性介绍
1、量程调整 量程调整或称满度调整，其目 的是使变送器输出信号的上限值 （或满度值）ymax 与输入测量信号 上限值 xmax相对应。量程调整相当 于改变变送器的灵敏度，即输入 输出特性的斜率，见图1-1。
图1-2 变送器的零点调整与零点迁移 a)零点调整 b)正零点迁移 c)负零点迁移
实例 某测温仪表的量程为0～500℃，
输出信号为4～20mA ，
现欲测量200～1000℃应如何调整？
12
3. 变送器的信号： 将各种物理量转换成统一的标准信号，标准信号是 仪表（不同厂家的仪表）之间的协议。
由0~10mA(0~5V,0~10V) →4~20mA(1~5V) →全数字化双向通信信号。 DDZ-Ⅱ DDZ-Ⅲ
压力变送器的发展大体经历了四个阶段：
1、早期压力变送器采用大位移式工作原理，如曾大量生产 的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器，这些变送器精 度低且笨重。 2、20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变送器，但 反馈力小，结构复杂，可靠性、稳定性和抗振性均较差。 3、70年代中期，随着新工艺、新材料、新技术的出现，尤 其是电子技术的迅猛发展出现体积小巧、结构简单的位移 式变送器。 4、90年代科学技术迅猛发展，这些变送器测量精度高而且 逐渐向智能化发展数字信号传输更有利于数据采集。
量程调整的方法，通常是改变反 馈部分的反馈系数F。F愈大，量 程就愈大；F愈小，量程就愈小。
图1-1 变送器的量程调整
2、零点调整和零点迁移
变送器零点调整的目的是使其输出信号的下限值与输入 信号的下限值相对应。在xmin =0时为零点调整；见图1-2a。 将变送器的测量起始点由零点迁移到某一正值或负值， 称为零点迁移。在xmin ≠0时为零点迁移。 xmin ＞0正迁移、 xmin ＜0负迁移。 。 零点迁移有正迁移和负迁移，见图1-2 b和图2-2 c。
4. 变送器的发展： 首先是传感器和变送器分离。传感器是借助敏感元 件按一定的规律（物理、化学等）将非电物理量形式的 信号转换成电信号。变送器是将传感器输出的电信号 （微弱的电流、电压等）转换成标准信号。 现在是传感器和变送器功能合一。变送器为输出标 准信号的传感器，由于微机械加工技术和微电子技术的 发展，敏感元件和信号调理电路一体化，构成集成变送 器或智能变送器。
差成正比。 外壳材料有：尼龙、陶瓷、不锈钢等。 封装结构有：双列直插式DIP、表面贴装式、印刷 电路板等。
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三、压阻式压力传感器 工作原理
压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而构成。 采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集 成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻， 并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。 当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散 在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由 桥式电路获得相应的电压输出信号。
1、安装 ①节流装置端面必须与管道轴线垂直，开孔与管道同心。 ②前后5D、2D的直管段内，内壁光滑无凸起物。 ③节流元件不得装反，前+后-。
④应保证节流元件前后直管段长度。
⑤取压孔位置：测气上方、液下方、蒸汽中间。 ⑥引压管尽量短<50m，有1:10斜度。安装阀门及附件。 2、应用 ①使用范围D=50~1000mm; ②流体性质、工作状态必须与设计时一致，否则要修正。 ③节流装置处防止沉淀、结焦、结构、磨损。 ④P1、P2引入差压计前，必须安装三阀组，防止仪表单向受压。 ⑤有隔离液时，三阀不能同时打开。 开表顺序：开1 关3 开2 关表顺序：关2关1 开3
形成径向压差流束收缩运动V↑ P↓ 收缩惯性过孔板后V↑ P↓ P/2…
之后流束扩大A↑ V↓↑P/3 孔板前后，流体磨阻产生压力损失δP ① ② ③ 结论： 节流作用，产生压差ΔP； Q越大、流体收缩越严重、ΔP 越大。 ΔP = f(Q) ，测ΔP可确定Q。
安装与应用
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特点 1、精度高 2、稳定性好 3、静压特性好 4、具有良好的单向受压特性 5、具较宽的测量范围 6、方便的组态能力和自诊断功能
第三章 压差变送器的应用
与节流元件相结合测量液体流量 利用压力差，测量液体的高度
测量不同管道、罐体液体的压力差值
一、与节流元件相结合测量液体流量
基本测量原理：通过测量流体流经节流元件时产生的静压差间接测量流量 大小。 – 基本组成：节流装置 + 引压管 + 差压计（图4-1） ↓ ↓ ↓ qv→ΔP转换→传压ΔP →测ΔP显示qv 节流装置：孔板、喷嘴、文丘利管。
智能型压力或差压变送器是在普通压力或差压传感器的 基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。
智能变送器的特点∶ ①性能稳定,可靠性好,测量精度高,基本误差仅为±0.1%。 ②量程范围可达100∶1 ,时间常数可在0～36s内调整,有较 宽的零点迁移范围。
③具有温度、静压的自动补偿功能,在检测温度时,可 对非线性进行自动校正。 ④具有数字、模拟两种输出方式,能够实现双向数据通 讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。 ⑤可以进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有 自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功 能,简化了调整、校准与维护过程,使维护和使用都 十分方便。
特点
精度高、工作可靠、频率 响应高、迟滞小、尺寸小、 重量轻、结构简单； 便于实现显示数字化；
图3-12 压阻式压力传感器
1—基座；2—单晶硅片；3— 可以测量压力 ，稍加改 变，还可以测量差压、高度、 导环；4—螺母；5—密封垫圈； 6—等效电阻 速度、加速度等参数。
四、单晶硅谐振式传感器 是一块单晶硅芯片上采用微电子机械加工 技术，在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形 状的谐振梁，并以一定的频率产生振动。其谐 振频率取决于梁的长度和张力，其梁的长度已 经确定，而张力是随压力变化而变化。从而把 压力的变化转换成频率的变化，对差压采用频 率差分技术，并将频率差信号直接输出到CPU进 行运算和A/D转换。
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5. 变送器的构成原理
变送器主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。构 成原理图如下图所示。
变送器的构成原理图
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第二章 差压及压力变送器
差压（压力）变送器作为过程控制系统的检测变送部分， 将液体、气体或蒸汽的差压（压力）、流量、液位等工艺参 数，转换成统一标准信号，作为显示记录仪、运算器和调节 器的输入信号，以实现生产过程的连续的检测和自动控制。 差压变送器与压力变送器不同的是它们均有2个压力接口， 差压变送器一般分为正压端和负压端，一般情况下， 差压变 送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。 压力单位： 国际单位：Pa，KPa，MPa
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◇结构框图
C1 C2
反馈、保护
定电极 解 调 器 功 放 器
动电极
输出信号 0 ~ 20mA
硅油 P1 P2
电源、振荡
框图 调零、迁移 电路 ΔPi↑ ΔS↑ 感压 膜片 差动 电容 δ c↑ 测量部件 转换电路 ΔCi2-Ci1 电容-电流 转换器 Ii 放大电路 I0 4～20 mA
I‘ If
放大和输出 限制电路
0～100 kPa
(I2-I1)
反馈电路
wk.baidu.com 1.结构组成
1．作用 ΔPi↑→电容的变化量ΔCi 2．工作原理 ：当ΔPi↑→ΔS↑→ΔCi2-Ci1↑→δc↑
ΔPi↑ 感压膜片
ΔS↑ 差动电容
ΔCi2-Ci1
δc↑
（1）差压-位移转换 ：ΔPi↑→ΔS↑ （2）位移-电容转换 ：ΔS↑→ δc↑
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一. 差压电容式压力变送器 差压电容差压变送器包括差动电容（测量部分）和转换放 大电路两部分组成，差压电容的作用是将压力转换成电容 比，转换放大电路的作用就是将电容比提取出来，并转变 成DC 4～20mA输出。
1151型电容式差压变送器是该类变送器的典型产品。
以1151型压力变送器为例，美国Rosemount公司开发 的产品，综合误差为量程的±0.25% 。国内上海自动化仪 表一厂，西安仪表厂等引进生产。原理框图如图所示。它 是将传感器和变送器合二为一。传感器由敏感器和测量电 路组成。
智能变送器的结构原理 从整体上来看,由硬件和软件两大部分组成。
从电路结构上来看,包括传感器部件和电子部件两部 分。
以美国费希尔-罗斯蒙特公司的3051C型智能差压变送器为例 介绍其工作原理。
图2-9 3051C型智能差压变送器（4～20mA）方框图
3051C 型智能差压变送器所用的手持通信器为 375型，带有 键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就 地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变 送器的信号线上进行远程设定及检测。 实现的功能
扩散硅压力变送器结构图
TO－8系列压力传感器在硅片上用离子注入和激光修正 法形成4个阻值相等的扩散电阻，连接成惠斯顿电桥形式，
如图所示。
扩散硅压力变送器电原理图
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其中RB和RC受压，RA和RD受拉。电桥由电流源I供 电。通过MEMS技术在膜片上形成压力室，与取压口相
通，另一侧与大气相连。桥路输出电压V0和膜片受压力
节流原理与流量方程
1、节流原理
流体动能(
P1
2
V 2
2
)+ 位能(
2
P
1
) +克服阻力流动产生的能量损失—守衡
2
V P V V 1 2 2 2 1 2 2 2 2
动能、位能可相互转化V↑→P↓
近管壁处流体受孔板阻挡V↓P/1P1 管中心有效流通面积 A↓V↑P/1P2
(k为与膜片尺寸材料有关的系数)
22
3. 转换放大部分原理
差压电容差压变送器的转换放大电路作用是将差 压电容相对变化量提取出来，并转换成4～20mA标准 的电流输出信号，还要实现0点调整，量程调整，阻 尼调整等功能。
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电容式压力/差压变送器
，目前在工业生产中应 用非常广泛，其输出信
号也是标准4～ 20mA电
S k1 Pi
C k2 S
2.敏感器结构(测量部分）
差压电容式敏感器如下图所示。其核心是由中心可 动极板与两侧固定极板构成的。差动球－平面型电容CL 和CH。
20
1—中心感应膜片 (可动电极)； 2—固定电极； 3—测量侧； 4—隔离膜片
电容式测量膜盒
结构特点：可承受过压能力强，适合于测量 绝对压力很高，而压差很小的场合。即使一侧的 压力消失，使膜片贴在壳体上，不再继续变形， 而不致破裂。 当两侧压力相等，P1=P2时，中心膜片无位移 ＝0，CL=CH≈150pf。 当两侧压力不相等，P1≠P2时，⊿P=P2-P1，中 心膜片的位移 δ＝k⊿P,
流信号。
二、扩散硅压力变送器
由于单晶硅具有优良的机械物理性能。滞后蠕变极 小，稳定性好。随着微机械制造技术的进步，扩散硅压 阻传感器逐年得到广泛的应用。
压阻传感器原理
应力作用到半导体硅片上，其 产生形变，电阻率发生变化。受压 电阻率↓，受拉电阻率↑，称为压阻 效应。 整个检测元件由两片研磨后胶 合成的硅片组成。在硅杯上制作压 阻元件，利用金属丝将压阻元件引 接到印制电路板板上。硅杯两面浸 在硅油中，硅油与被测介质间有金 属隔离膜片分开。被测差压引入测 量元件后，通过金属膜片和硅油传 递到硅杯上，压阻元件的电阻值发 生变化。
压力变送器
压力变送器
第一章 压力变送器的共性介绍 第二章 差压及压力变送器 第三章 差压变送器的应用 第四章 压力变送器的选择与安装 第五章 压力变送器的使用与维护 第六章 压力变送器故障处理 第七章HART375通讯器操作介绍
2012-11-15
前言
压力变送器是许多工业设备中用以控制工业过程和压 力变化的重要原件。压力变送器用于测量液体、气体或蒸 汽的液位、密度和压力，然后将压力信号转变成4～ 20mADC信号输出。压力变送器分电容式压力变送器和扩 散硅压力变送器，陶瓷压力变送器，应变式压力变送器等。 压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表，常 常在高温低温腐蚀振动冲击等环境中工作。在石油、化工、 电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非 常广泛。
（1）组态 （2）测量范围的变更 （3）变送器的校准 （4）自诊断
图2-10 手持通信器的连接示意图
注意
要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差 压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场， 尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和 维护带来了极大的方便。
第一章 压力变送器的共性介绍
1、量程调整 量程调整或称满度调整，其目 的是使变送器输出信号的上限值 （或满度值）ymax 与输入测量信号 上限值 xmax相对应。量程调整相当 于改变变送器的灵敏度，即输入 输出特性的斜率，见图1-1。
图1-2 变送器的零点调整与零点迁移 a)零点调整 b)正零点迁移 c)负零点迁移
实例 某测温仪表的量程为0～500℃，
输出信号为4～20mA ，
现欲测量200～1000℃应如何调整？
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3. 变送器的信号： 将各种物理量转换成统一的标准信号，标准信号是 仪表（不同厂家的仪表）之间的协议。
由0~10mA(0~5V,0~10V) →4~20mA(1~5V) →全数字化双向通信信号。 DDZ-Ⅱ DDZ-Ⅲ
压力变送器的发展大体经历了四个阶段：
1、早期压力变送器采用大位移式工作原理，如曾大量生产 的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器，这些变送器精 度低且笨重。 2、20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变送器，但 反馈力小，结构复杂，可靠性、稳定性和抗振性均较差。 3、70年代中期，随着新工艺、新材料、新技术的出现，尤 其是电子技术的迅猛发展出现体积小巧、结构简单的位移 式变送器。 4、90年代科学技术迅猛发展，这些变送器测量精度高而且 逐渐向智能化发展数字信号传输更有利于数据采集。
量程调整的方法，通常是改变反 馈部分的反馈系数F。F愈大，量 程就愈大；F愈小，量程就愈小。
图1-1 变送器的量程调整
2、零点调整和零点迁移
变送器零点调整的目的是使其输出信号的下限值与输入 信号的下限值相对应。在xmin =0时为零点调整；见图1-2a。 将变送器的测量起始点由零点迁移到某一正值或负值， 称为零点迁移。在xmin ≠0时为零点迁移。 xmin ＞0正迁移、 xmin ＜0负迁移。 。 零点迁移有正迁移和负迁移，见图1-2 b和图2-2 c。
4. 变送器的发展： 首先是传感器和变送器分离。传感器是借助敏感元 件按一定的规律（物理、化学等）将非电物理量形式的 信号转换成电信号。变送器是将传感器输出的电信号 （微弱的电流、电压等）转换成标准信号。 现在是传感器和变送器功能合一。变送器为输出标 准信号的传感器，由于微机械加工技术和微电子技术的 发展，敏感元件和信号调理电路一体化，构成集成变送 器或智能变送器。
差成正比。 外壳材料有：尼龙、陶瓷、不锈钢等。 封装结构有：双列直插式DIP、表面贴装式、印刷 电路板等。
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三、压阻式压力传感器 工作原理
压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而构成。 采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集 成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻， 并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。 当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散 在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由 桥式电路获得相应的电压输出信号。
1、安装 ①节流装置端面必须与管道轴线垂直，开孔与管道同心。 ②前后5D、2D的直管段内，内壁光滑无凸起物。 ③节流元件不得装反，前+后-。
④应保证节流元件前后直管段长度。
⑤取压孔位置：测气上方、液下方、蒸汽中间。 ⑥引压管尽量短<50m，有1:10斜度。安装阀门及附件。 2、应用 ①使用范围D=50~1000mm; ②流体性质、工作状态必须与设计时一致，否则要修正。 ③节流装置处防止沉淀、结焦、结构、磨损。 ④P1、P2引入差压计前，必须安装三阀组，防止仪表单向受压。 ⑤有隔离液时，三阀不能同时打开。 开表顺序：开1 关3 开2 关表顺序：关2关1 开3
形成径向压差流束收缩运动V↑ P↓ 收缩惯性过孔板后V↑ P↓ P/2…
之后流束扩大A↑ V↓↑P/3 孔板前后，流体磨阻产生压力损失δP ① ② ③ 结论： 节流作用，产生压差ΔP； Q越大、流体收缩越严重、ΔP 越大。 ΔP = f(Q) ，测ΔP可确定Q。
安装与应用
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特点 1、精度高 2、稳定性好 3、静压特性好 4、具有良好的单向受压特性 5、具较宽的测量范围 6、方便的组态能力和自诊断功能
第三章 压差变送器的应用
与节流元件相结合测量液体流量 利用压力差，测量液体的高度
测量不同管道、罐体液体的压力差值
一、与节流元件相结合测量液体流量
基本测量原理：通过测量流体流经节流元件时产生的静压差间接测量流量 大小。 – 基本组成：节流装置 + 引压管 + 差压计（图4-1） ↓ ↓ ↓ qv→ΔP转换→传压ΔP →测ΔP显示qv 节流装置：孔板、喷嘴、文丘利管。
智能型压力或差压变送器是在普通压力或差压传感器的 基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。
智能变送器的特点∶ ①性能稳定,可靠性好,测量精度高,基本误差仅为±0.1%。 ②量程范围可达100∶1 ,时间常数可在0～36s内调整,有较 宽的零点迁移范围。
③具有温度、静压的自动补偿功能,在检测温度时,可 对非线性进行自动校正。 ④具有数字、模拟两种输出方式,能够实现双向数据通 讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。 ⑤可以进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有 自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功 能,简化了调整、校准与维护过程,使维护和使用都 十分方便。
特点
精度高、工作可靠、频率 响应高、迟滞小、尺寸小、 重量轻、结构简单； 便于实现显示数字化；
图3-12 压阻式压力传感器
1—基座；2—单晶硅片；3— 可以测量压力 ，稍加改 变，还可以测量差压、高度、 导环；4—螺母；5—密封垫圈； 6—等效电阻 速度、加速度等参数。
四、单晶硅谐振式传感器 是一块单晶硅芯片上采用微电子机械加工 技术，在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形 状的谐振梁，并以一定的频率产生振动。其谐 振频率取决于梁的长度和张力，其梁的长度已 经确定，而张力是随压力变化而变化。从而把 压力的变化转换成频率的变化，对差压采用频 率差分技术，并将频率差信号直接输出到CPU进 行运算和A/D转换。
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5. 变送器的构成原理
变送器主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。构 成原理图如下图所示。
变送器的构成原理图
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第二章 差压及压力变送器
差压（压力）变送器作为过程控制系统的检测变送部分， 将液体、气体或蒸汽的差压（压力）、流量、液位等工艺参 数，转换成统一标准信号，作为显示记录仪、运算器和调节 器的输入信号，以实现生产过程的连续的检测和自动控制。 差压变送器与压力变送器不同的是它们均有2个压力接口， 差压变送器一般分为正压端和负压端，一般情况下， 差压变 送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。 压力单位： 国际单位：Pa，KPa，MPa
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◇结构框图
C1 C2
反馈、保护
定电极 解 调 器 功 放 器
动电极
输出信号 0 ~ 20mA
硅油 P1 P2
电源、振荡
框图 调零、迁移 电路 ΔPi↑ ΔS↑ 感压 膜片 差动 电容 δ c↑ 测量部件 转换电路 ΔCi2-Ci1 电容-电流 转换器 Ii 放大电路 I0 4～20 mA
I‘ If
放大和输出 限制电路
0～100 kPa
(I2-I1)
反馈电路
wk.baidu.com 1.结构组成
1．作用 ΔPi↑→电容的变化量ΔCi 2．工作原理 ：当ΔPi↑→ΔS↑→ΔCi2-Ci1↑→δc↑
ΔPi↑ 感压膜片
ΔS↑ 差动电容
ΔCi2-Ci1
δc↑
（1）差压-位移转换 ：ΔPi↑→ΔS↑ （2）位移-电容转换 ：ΔS↑→ δc↑
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一. 差压电容式压力变送器 差压电容差压变送器包括差动电容（测量部分）和转换放 大电路两部分组成，差压电容的作用是将压力转换成电容 比，转换放大电路的作用就是将电容比提取出来，并转变 成DC 4～20mA输出。
1151型电容式差压变送器是该类变送器的典型产品。
以1151型压力变送器为例，美国Rosemount公司开发 的产品，综合误差为量程的±0.25% 。国内上海自动化仪 表一厂，西安仪表厂等引进生产。原理框图如图所示。它 是将传感器和变送器合二为一。传感器由敏感器和测量电 路组成。
智能变送器的结构原理 从整体上来看,由硬件和软件两大部分组成。
从电路结构上来看,包括传感器部件和电子部件两部 分。
以美国费希尔-罗斯蒙特公司的3051C型智能差压变送器为例 介绍其工作原理。
图2-9 3051C型智能差压变送器（4～20mA）方框图
3051C 型智能差压变送器所用的手持通信器为 375型，带有 键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就 地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变 送器的信号线上进行远程设定及检测。 实现的功能