自动检测技术及仪表控制系统课件(第五章)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Biblioteka Baidu
5.2常用压力检测仪表
弹性压力计 力平衡式压力计 压力传感器
5.2.1 弹性压力计
弹性压力计是利用弹性元件受压变形的原理。弹性元件 在弹性限度内受压变形，其变形大小与外力成比例。外 作用取消后，元件将恢复原有形状。利用变形与外力的 关系，对弹性元件的变形大小进行测量，可以求得被测 压力。 弹性压力计的组成一般包括几个主要环节，如下图所示。
压力单位换算表
压力的几种表示方法
在工程上，压力有几种不同的表示方法，并且有相应的测量仪表。 （1）绝对压力：被测介质作用在容器表面积上的全部压力称为绝对压力， 用符号pi表示。用来测量绝对压力的仪表，称为绝对压力表。 （2）大气压力：由地球表面空气柱重量形成的压力。它随地理纬度、海拔 高度及气象条件而变化，其值用气压计测定，用符号pd表示。 （3）表压力：通常压力测量仪表是处于大气之中，则其测得的压力值等于 绝对压力和大气压力之差，称为表压力，用符号pb 表示。有Pb=Pi-Pd 一般地说，常用的压力测量仪表测得的压力值均是表压力。 （4）真空度：当绝对压力小于大气压力时，表压力为负值（负压力），其 绝对值称为真空度，用符号pz表示，可表示为：Pz=Pd-Pi 用来测量真空度的仪表称为真空表。 （5）压差 设备中两处的压力之差简称为差压。生产过程中有时直接以差 压作为工艺参数，差压测量还可作为流量和物位测量的间接手段。 这几种表示法的关系由示出。
5.2.3 压力传感器
压力传感器是压力检测仪表的重要组成部 分，它可以满足自动化系统集中检测与控 制的要求，在工业生产中得到广泛的应用。 压力传感器：能够检测压力值并提供远传 信号的装置。 压力传感器的结构型式多种多样，常见的 型式有应变式、压阻式、电容式、压电式、 振频式压力传感器等。此外还有光电式、 光纤式、超声式压力传感器等。
5.2.2力平衡式压力计
力平衡式采用反馈力平衡的原理，反馈力的平衡方式可以是弹性力平 衡或电磁力平衡等。力平衡式压力计的基本结构如图5-6所示，被测压 力或压差作用于弹性敏感元件上，弹性敏感元件感受压力作用并将其 转换为位移或力，并作用于力平衡系统，力平衡系统受力后将偏离原 有的平衡状态；由偏差检测器输出偏差值至放大器；放大器将信号放 大并输出电流（或电压）信号，电流信号控制反馈力或力矩发生机构， 使之产生反馈力；当反馈力与作用力平衡时，仪表处于新的平衡状态； 显示机构可输出与被测压力或压差相对应的信号。
一般差压计要装配平衡附件，例如图5-4所示的三个阀门组 合，在两个截止阀间安装一个平衡阀，平衡阀只在差压计 测量时关闭，不工作时则打开，用以平衡正负压侧的压力， 避免单向过载。新型差压计的结构设计均已考虑到单向过 载保护功能。
弹性测压计信号的远传方式
弹性测压计可以在现场指示，但是更多情况下要求将信号远传至控 制室。一般在已有的弹性测计结构上增加转换部件，就可以实现信 号的远距离传送。弹性测压计信号多采用电远传方式，即把弹性元 件的变形或位移转换为电信号输出。常见的转换方式有电位器式、 霍尔元件式、电感式、差动变压器式等，图5-5给出两种电远传弹性 压力计结构原理。
弹性压力计测压弹性元件
弹性元件主要有以下几种形式。 （1）弹性膜片：这是一种外缘固定的圆形片状弹性元件， 膜片的弹性特性一般由中心位移与压力的关系表示。按 剖面形状及特性，弹性膜片又分为平膜片、波纹膜片和 挠性膜片。 平膜片的使用位移很小，弹性特性有良好的线性关系。 波纹膜片是压有环状同心波纹的圆膜片，波纹的形状有 正弦形、锯齿形、梯形等。其位移与压力的关系，由波 纹的形状深度和波纹数确定。为了测量微小压力，还可 以制成膜盒，以增大膜片位移。 挠性膜片仅作为隔离膜片使用，它要与测力弹簧配用。
波纹管差压计
采用膜片、膜盒、波纹管等弹性元件可以制成差压计。图5-4给出 双波纹管差压计机构示意图，双波纹管差压计是一种应用较多的直 读式仪表。其测量机构包括波纹管、量程弹簧组和扭力管组件等。 仪表两侧的高压波纹管和低压波纹管为测量主体，感受引入的差压 信号，两个波纹管由连杆连接，内部填充液体用以传递压力。差压 信号引入后，低压波纹管自由端带动连杆位移，连杆上的挡板推动 摆杆使扭力管机构偏转，扭力管芯轴的扭转发生角度变化，扭转角 变化传送给仪表的显示机构，可以给出相对应的被测差压值。量程 弹簧的弹性力和波纹管的弹性变形力与被测差压的作用力相平衡， 改变量程弹簧的弹性力大小可以调整仪表的量程。高压波纹管与补 偿波纹管相连，可以补偿填充液因温度变化而产生的体积膨胀。差 压计使用时要注意的问题是，仪表所引入的差压信号中包含有测点 处的工作压力，又称背景压力。所以尽管需要测量的差压值并不很 高，但是差压计要经受的工作压力，因此在差压计使用中要避免侧 压力过载。
（2）波纹管：波纹管由整片弹性材料加工而成， 是一种壁面具有多个同心环状波纹，一端封闭的薄 壁圆管。波纹管的开口端固定，由此引入被测压力。 在其内腔及周围介质压差作用下，封闭端将产生位 移，此位移与压力在一定范围内呈线形关系。在使 用时一般要应用在线性段，也可以在波纹管内加螺 旋弹簧以改善特性。用波纹管作弹性元件的压力计， 一般用于测量较低压或压差。 （3）弹簧管：是一根弯成圆弧状的、具有不等轴 截面的金属管。常见的不等轴截面是扁圆和椭圆形。 弹簧管的一端封闭并处于自由状态为自由端，另一 端开口为固定端，被测压力由固定端通入弹簧管内 腔。在压力作用下，弹簧管截面有变圆的趋向，弹 簧管亦随之产生向外伸直的变形，从而引起自由端 位移。自由端的位移量与所加压力有关，可以由此 得知被测压力的大小。单圈弹簧管中心角一般是 270o，为了增加位移量，可以做成多圈弹簧管型式。
弹簧管压力计
弹簧管压力计是最常用的直读式测压仪表， 其一般机构如图5-3所示。 被测压力直接由接口引入，使弹簧管自由端 产生位移，通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转， 并带动啮合的中心齿轮转动，与中心齿轮同 轴的指针将同时顺时针偏转，并在面板的刻 度标尺上指示出被测压力值。通过调整螺钉 可以改变拉杆与扇形齿轮的接合点位置，从 而改变放大比，调整仪表的量程。转动轴上 装有游丝，可以取消两个齿轮啮合的间隙， 减小仪表的变差。直接改变指针套在转动轴 上的角度，就可以调整仪表的机械零点。 弹簧管压力计结构简单，使用方便，价格 低廉，测压范围宽，应用十分广泛。一般弹 簧管压力计的测压范围为-105~109Pa；精度 最高可达±0.1%。
重力平衡方法（负荷式压力计）
基于重力平衡原理。其主要形式为活塞式压力计。 被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相 平衡，将被测压力转换为平衡重物的重量来测量。 这类压力计测量范围宽、精确度高（可达 0.01%）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压 和绝对压力，多用作压力校验仪表。 单活塞压力计测量范围达0.04~2500MPa， 此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压 力计。
第五章
压力检测
5.1压力的基本概念及单位
压力：均匀、垂直地作用在单位面积上的力，
通常用P表示。 单位力作用于单位面积上，为一个压力单位。 压力的单位是帕斯卡（Pascal），简称帕（Pa）。 在国际单位制中，定义1牛顿力垂直地作用在1平 方米面积上所形成的压力为1“帕斯卡”，简称 “帕”，符号为Pa。 加上词头又有千帕（kPa）、兆帕（MPa）等。
弹性元件 变换 放大机构 指示机构
调整机构
弹性压力计
弹性元件：是感受压力并产生弹性变形， 是仪表的核心部分，弹性元件采用何种形 式要根据测量要求进行选择和设计； 转换放大机构：是将弹性元件的变形进行 变换和放大； 指示机构：如指针与刻度标尺，用于给出 压力示值； 调整机构：用于调整仪表的零点和量程。
图5-5（a）为电位计式，在弹性元件的自由端处安装滑 线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端连接并随之 转移，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出。这 种远传方式比较简单，可以有很好的线形输出，但是滑 线电位器的结构可靠性较差。 图5-5（b）为霍尔元件式，其转换原理基于半导体材料 的霍尔效应。由半导体材料制成的片状霍尔元件固定在 弹性元件的自由端，并处于磁极组件的间隙中，磁极组 件为两对磁场方向相反的磁极，在其空隙部分构成线性 不均匀磁场。霍尔元件被自由端带动而在不均匀磁场中 移动时，将感受不同的磁场强度。在霍尔元件的两端通 以恒定电流，在垂直于磁场和电流方向的另两端将产生 霍尔电势，此输出电势即对应于自由端位移，从而给出 被测压力值。这种仪表结构简单，灵敏度高，寿命长， 但对外部磁场敏感，耐振性差。其测量精确度可达0.5%， 仪表测量范围0~0.00025MPa至0~60MPa。
机械力平衡方法
这种方法是将被测压力经变换元件转换成 一个集中力，用外力与之平衡，通过测量 平衡时的外力可以测知被测压力。 力平衡式仪表可以达到较高精度，但是结 构复杂。 这种类型的压力、差压变送器在电动组合 仪表和气动组合仪表系列中有较多应用。
弹性力平衡方法
此种方法利用弹性元件的弹性变形特性进 行测量。 被测压力使测压弹性元件产生变形，因弹 性变形而产生的弹性力与被测压力相平衡， 测量弹性元件的变形大小可知被测压力。 此类压力计有多种类型，可以测量压力、 负压、绝对压力和差压，其应用最为广泛。
应变片压力传感器示意图
应变式压力传感器
应变式压力传感器所有弹性元件可根据被测介质和测量 范围的不同而采用各种型式，常见有圆膜片、弹性梁、 应变筒等。图5-7给出几种应变式测量的结构示意图。各 类应变式压力传感器的精度较高，测量范围可达几百兆 帕。
压力检测的主要方法及分类
根据不同工作原理，主要的压力检测方法 及分类有如下几种： 重力平衡方法（液柱式压力计、负荷式压力计） 机械力平衡方法 弹性力平衡方法 物性测量方法（电测式压力计、其他新型压力计）
重力平衡方法（液柱式压力计）
基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工 作液体产生的重力平衡，将被测压力转换为液体 高度来测量，其典型仪表是U形管压力计。 这类压力计的特点是结构简单、读数直观、价格 低廉、但一般为就地测量，信号不能远传；可以 测量压力、负压和压差；适合于低压测量，测量 上限不超过0.1~0.2MPa；精确度通常为 0.02%~0.05%。 高精度的液柱式压力计可用作基准器。
应变式压力传感器
各种应变元件与弹性元件配用，组成应变式压力传感器。应变元件的 工作原理基于导体和半导体的“应变效应”，即当导体和半导体材料 发生机械变形时，其电阻值将发生变化。电阻值的相对变化与应变有 以下关系：R
R K
式中为ε材料的应变；K为材料的电阻应变系数，金属材料的K值约为 2~6，半导体材料的K值可达60~180。 应变元件可作成丝状、片状或体状。应变丝或应变片与弹性元件的装 配可以采用粘贴式或非粘贴式，在弹性元件受压变形的同时应变元件 亦发生应变，其电阻值将有相应的改变。粘贴式压力计通常采用个特 性相同的应变元件，粘贴在弹性元件的适合位置上，并分别接入电桥 的4个臂，则电桥输出信号可以反映被测压力的大小。为了提高测量 灵敏度，通常使相对桥臂的两对应变元件分别处于接受拉应力和压应 力的位置上。金属应变片分电阻丝式和金属箔式
物性测量方法
基于在压力的作用下，测压元件的某些物 理特性发生变化的原理。 （1）电测式压力计：利用测压元件的压阻、 压电等特性或其他物理特性，将被测压力 直接转换为各种电量来测量。多种电测式 类型的压力传感器，可以适用于不同的测 量场合。 （2）其他新型压力计：如集成式压力计、 光纤压力计等。
弹性元件通常的材 料有铜合金、弹性 合金、不锈钢等， 各适用于不同的测 压范围和被测介质。 左表给出几种弹性 元件的结构示意及 特性。各种弹性元 件组成了多种型式 的弹性压力计，他 们通过各种传动放 大机构直接指示被 测压力值。这类直 读式测压仪表有弹 簧管压力计、波纹 管差压计、膜盒式 压力计等。
5.2常用压力检测仪表
弹性压力计 力平衡式压力计 压力传感器
5.2.1 弹性压力计
弹性压力计是利用弹性元件受压变形的原理。弹性元件 在弹性限度内受压变形，其变形大小与外力成比例。外 作用取消后，元件将恢复原有形状。利用变形与外力的 关系，对弹性元件的变形大小进行测量，可以求得被测 压力。 弹性压力计的组成一般包括几个主要环节，如下图所示。
压力单位换算表
压力的几种表示方法
在工程上，压力有几种不同的表示方法，并且有相应的测量仪表。 （1）绝对压力：被测介质作用在容器表面积上的全部压力称为绝对压力， 用符号pi表示。用来测量绝对压力的仪表，称为绝对压力表。 （2）大气压力：由地球表面空气柱重量形成的压力。它随地理纬度、海拔 高度及气象条件而变化，其值用气压计测定，用符号pd表示。 （3）表压力：通常压力测量仪表是处于大气之中，则其测得的压力值等于 绝对压力和大气压力之差，称为表压力，用符号pb 表示。有Pb=Pi-Pd 一般地说，常用的压力测量仪表测得的压力值均是表压力。 （4）真空度：当绝对压力小于大气压力时，表压力为负值（负压力），其 绝对值称为真空度，用符号pz表示，可表示为：Pz=Pd-Pi 用来测量真空度的仪表称为真空表。 （5）压差 设备中两处的压力之差简称为差压。生产过程中有时直接以差 压作为工艺参数，差压测量还可作为流量和物位测量的间接手段。 这几种表示法的关系由示出。
5.2.3 压力传感器
压力传感器是压力检测仪表的重要组成部 分，它可以满足自动化系统集中检测与控 制的要求，在工业生产中得到广泛的应用。 压力传感器：能够检测压力值并提供远传 信号的装置。 压力传感器的结构型式多种多样，常见的 型式有应变式、压阻式、电容式、压电式、 振频式压力传感器等。此外还有光电式、 光纤式、超声式压力传感器等。
5.2.2力平衡式压力计
力平衡式采用反馈力平衡的原理，反馈力的平衡方式可以是弹性力平 衡或电磁力平衡等。力平衡式压力计的基本结构如图5-6所示，被测压 力或压差作用于弹性敏感元件上，弹性敏感元件感受压力作用并将其 转换为位移或力，并作用于力平衡系统，力平衡系统受力后将偏离原 有的平衡状态；由偏差检测器输出偏差值至放大器；放大器将信号放 大并输出电流（或电压）信号，电流信号控制反馈力或力矩发生机构， 使之产生反馈力；当反馈力与作用力平衡时，仪表处于新的平衡状态； 显示机构可输出与被测压力或压差相对应的信号。
一般差压计要装配平衡附件，例如图5-4所示的三个阀门组 合，在两个截止阀间安装一个平衡阀，平衡阀只在差压计 测量时关闭，不工作时则打开，用以平衡正负压侧的压力， 避免单向过载。新型差压计的结构设计均已考虑到单向过 载保护功能。
弹性测压计信号的远传方式
弹性测压计可以在现场指示，但是更多情况下要求将信号远传至控 制室。一般在已有的弹性测计结构上增加转换部件，就可以实现信 号的远距离传送。弹性测压计信号多采用电远传方式，即把弹性元 件的变形或位移转换为电信号输出。常见的转换方式有电位器式、 霍尔元件式、电感式、差动变压器式等，图5-5给出两种电远传弹性 压力计结构原理。
弹性压力计测压弹性元件
弹性元件主要有以下几种形式。 （1）弹性膜片：这是一种外缘固定的圆形片状弹性元件， 膜片的弹性特性一般由中心位移与压力的关系表示。按 剖面形状及特性，弹性膜片又分为平膜片、波纹膜片和 挠性膜片。 平膜片的使用位移很小，弹性特性有良好的线性关系。 波纹膜片是压有环状同心波纹的圆膜片，波纹的形状有 正弦形、锯齿形、梯形等。其位移与压力的关系，由波 纹的形状深度和波纹数确定。为了测量微小压力，还可 以制成膜盒，以增大膜片位移。 挠性膜片仅作为隔离膜片使用，它要与测力弹簧配用。
波纹管差压计
采用膜片、膜盒、波纹管等弹性元件可以制成差压计。图5-4给出 双波纹管差压计机构示意图，双波纹管差压计是一种应用较多的直 读式仪表。其测量机构包括波纹管、量程弹簧组和扭力管组件等。 仪表两侧的高压波纹管和低压波纹管为测量主体，感受引入的差压 信号，两个波纹管由连杆连接，内部填充液体用以传递压力。差压 信号引入后，低压波纹管自由端带动连杆位移，连杆上的挡板推动 摆杆使扭力管机构偏转，扭力管芯轴的扭转发生角度变化，扭转角 变化传送给仪表的显示机构，可以给出相对应的被测差压值。量程 弹簧的弹性力和波纹管的弹性变形力与被测差压的作用力相平衡， 改变量程弹簧的弹性力大小可以调整仪表的量程。高压波纹管与补 偿波纹管相连，可以补偿填充液因温度变化而产生的体积膨胀。差 压计使用时要注意的问题是，仪表所引入的差压信号中包含有测点 处的工作压力，又称背景压力。所以尽管需要测量的差压值并不很 高，但是差压计要经受的工作压力，因此在差压计使用中要避免侧 压力过载。
（2）波纹管：波纹管由整片弹性材料加工而成， 是一种壁面具有多个同心环状波纹，一端封闭的薄 壁圆管。波纹管的开口端固定，由此引入被测压力。 在其内腔及周围介质压差作用下，封闭端将产生位 移，此位移与压力在一定范围内呈线形关系。在使 用时一般要应用在线性段，也可以在波纹管内加螺 旋弹簧以改善特性。用波纹管作弹性元件的压力计， 一般用于测量较低压或压差。 （3）弹簧管：是一根弯成圆弧状的、具有不等轴 截面的金属管。常见的不等轴截面是扁圆和椭圆形。 弹簧管的一端封闭并处于自由状态为自由端，另一 端开口为固定端，被测压力由固定端通入弹簧管内 腔。在压力作用下，弹簧管截面有变圆的趋向，弹 簧管亦随之产生向外伸直的变形，从而引起自由端 位移。自由端的位移量与所加压力有关，可以由此 得知被测压力的大小。单圈弹簧管中心角一般是 270o，为了增加位移量，可以做成多圈弹簧管型式。
弹簧管压力计
弹簧管压力计是最常用的直读式测压仪表， 其一般机构如图5-3所示。 被测压力直接由接口引入，使弹簧管自由端 产生位移，通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转， 并带动啮合的中心齿轮转动，与中心齿轮同 轴的指针将同时顺时针偏转，并在面板的刻 度标尺上指示出被测压力值。通过调整螺钉 可以改变拉杆与扇形齿轮的接合点位置，从 而改变放大比，调整仪表的量程。转动轴上 装有游丝，可以取消两个齿轮啮合的间隙， 减小仪表的变差。直接改变指针套在转动轴 上的角度，就可以调整仪表的机械零点。 弹簧管压力计结构简单，使用方便，价格 低廉，测压范围宽，应用十分广泛。一般弹 簧管压力计的测压范围为-105~109Pa；精度 最高可达±0.1%。
重力平衡方法（负荷式压力计）
基于重力平衡原理。其主要形式为活塞式压力计。 被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相 平衡，将被测压力转换为平衡重物的重量来测量。 这类压力计测量范围宽、精确度高（可达 0.01%）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压 和绝对压力，多用作压力校验仪表。 单活塞压力计测量范围达0.04~2500MPa， 此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压 力计。
第五章
压力检测
5.1压力的基本概念及单位
压力：均匀、垂直地作用在单位面积上的力，
通常用P表示。 单位力作用于单位面积上，为一个压力单位。 压力的单位是帕斯卡（Pascal），简称帕（Pa）。 在国际单位制中，定义1牛顿力垂直地作用在1平 方米面积上所形成的压力为1“帕斯卡”，简称 “帕”，符号为Pa。 加上词头又有千帕（kPa）、兆帕（MPa）等。
弹性元件 变换 放大机构 指示机构
调整机构
弹性压力计
弹性元件：是感受压力并产生弹性变形， 是仪表的核心部分，弹性元件采用何种形 式要根据测量要求进行选择和设计； 转换放大机构：是将弹性元件的变形进行 变换和放大； 指示机构：如指针与刻度标尺，用于给出 压力示值； 调整机构：用于调整仪表的零点和量程。
图5-5（a）为电位计式，在弹性元件的自由端处安装滑 线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端连接并随之 转移，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出。这 种远传方式比较简单，可以有很好的线形输出，但是滑 线电位器的结构可靠性较差。 图5-5（b）为霍尔元件式，其转换原理基于半导体材料 的霍尔效应。由半导体材料制成的片状霍尔元件固定在 弹性元件的自由端，并处于磁极组件的间隙中，磁极组 件为两对磁场方向相反的磁极，在其空隙部分构成线性 不均匀磁场。霍尔元件被自由端带动而在不均匀磁场中 移动时，将感受不同的磁场强度。在霍尔元件的两端通 以恒定电流，在垂直于磁场和电流方向的另两端将产生 霍尔电势，此输出电势即对应于自由端位移，从而给出 被测压力值。这种仪表结构简单，灵敏度高，寿命长， 但对外部磁场敏感，耐振性差。其测量精确度可达0.5%， 仪表测量范围0~0.00025MPa至0~60MPa。
机械力平衡方法
这种方法是将被测压力经变换元件转换成 一个集中力，用外力与之平衡，通过测量 平衡时的外力可以测知被测压力。 力平衡式仪表可以达到较高精度，但是结 构复杂。 这种类型的压力、差压变送器在电动组合 仪表和气动组合仪表系列中有较多应用。
弹性力平衡方法
此种方法利用弹性元件的弹性变形特性进 行测量。 被测压力使测压弹性元件产生变形，因弹 性变形而产生的弹性力与被测压力相平衡， 测量弹性元件的变形大小可知被测压力。 此类压力计有多种类型，可以测量压力、 负压、绝对压力和差压，其应用最为广泛。
应变片压力传感器示意图
应变式压力传感器
应变式压力传感器所有弹性元件可根据被测介质和测量 范围的不同而采用各种型式，常见有圆膜片、弹性梁、 应变筒等。图5-7给出几种应变式测量的结构示意图。各 类应变式压力传感器的精度较高，测量范围可达几百兆 帕。
压力检测的主要方法及分类
根据不同工作原理，主要的压力检测方法 及分类有如下几种： 重力平衡方法（液柱式压力计、负荷式压力计） 机械力平衡方法 弹性力平衡方法 物性测量方法（电测式压力计、其他新型压力计）
重力平衡方法（液柱式压力计）
基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工 作液体产生的重力平衡，将被测压力转换为液体 高度来测量，其典型仪表是U形管压力计。 这类压力计的特点是结构简单、读数直观、价格 低廉、但一般为就地测量，信号不能远传；可以 测量压力、负压和压差；适合于低压测量，测量 上限不超过0.1~0.2MPa；精确度通常为 0.02%~0.05%。 高精度的液柱式压力计可用作基准器。
应变式压力传感器
各种应变元件与弹性元件配用，组成应变式压力传感器。应变元件的 工作原理基于导体和半导体的“应变效应”，即当导体和半导体材料 发生机械变形时，其电阻值将发生变化。电阻值的相对变化与应变有 以下关系：R
R K
式中为ε材料的应变；K为材料的电阻应变系数，金属材料的K值约为 2~6，半导体材料的K值可达60~180。 应变元件可作成丝状、片状或体状。应变丝或应变片与弹性元件的装 配可以采用粘贴式或非粘贴式，在弹性元件受压变形的同时应变元件 亦发生应变，其电阻值将有相应的改变。粘贴式压力计通常采用个特 性相同的应变元件，粘贴在弹性元件的适合位置上，并分别接入电桥 的4个臂，则电桥输出信号可以反映被测压力的大小。为了提高测量 灵敏度，通常使相对桥臂的两对应变元件分别处于接受拉应力和压应 力的位置上。金属应变片分电阻丝式和金属箔式
物性测量方法
基于在压力的作用下，测压元件的某些物 理特性发生变化的原理。 （1）电测式压力计：利用测压元件的压阻、 压电等特性或其他物理特性，将被测压力 直接转换为各种电量来测量。多种电测式 类型的压力传感器，可以适用于不同的测 量场合。 （2）其他新型压力计：如集成式压力计、 光纤压力计等。
弹性元件通常的材 料有铜合金、弹性 合金、不锈钢等， 各适用于不同的测 压范围和被测介质。 左表给出几种弹性 元件的结构示意及 特性。各种弹性元 件组成了多种型式 的弹性压力计，他 们通过各种传动放 大机构直接指示被 测压力值。这类直 读式测压仪表有弹 簧管压力计、波纹 管差压计、膜盒式 压力计等。