壓力表的工作原理和構造（數字式壓力表的原理及構成）

2023-10-21 06:27:22 1

數字式壓力表是集傳感、電子、微機等技術為一體的新型智能化、多功能的測量儀器。

它既可以滿足工業現場的壓力測量，又可以在實驗室作標準表使用。

數字式壓力表按結構可分為整體式和分離式。

現場用的大多是整體式的，即傳感、轉換、顯示是一體的，安裝在一個表殼中：分離式的大多用於實驗室作標準表使用，其傳感器通過纜線與主機相連、其餘元件全安裝在主機箱中。

數字壓力表工作原理如圖所示。被測介質壓力作用於傳感器的感壓膜片，傳感器將感應的電信號經放大、A/D轉換，送CPU進行處理，然後以模擬量或數字量輸出，從而實現壓力顯示、控制、變送的目的；微處理器可對儀表的零點漂移、溫度漂移、非線性等進行自動補償，以確保儀表使用條件內的高精度。

數字壓力表中使用的壓力傳感器品種較多，常用的有：壓阻式、電阻應變式、陶瓷、擴散矽、藍寶石等壓力傳感器。這些傳感器大多是用電橋的測量原理，把壓力信號轉換為電壓信號來進行處理。現以電阻應變式傳感器為例，對電橋測量電路作一介紹。

電阻應變式傳感器採用銅合金或鋼合金管的橢圓形截面，其腔內充滿被測壓力介質，並沿著管或橫截面四周均勻粘貼4-8片應變片，組成一個電橋，如圖所示，圖中R1-R4為應變片。

在電橋中增加了溫度補償電位器RT、調零電位器R0。無壓力時電橋的輸出電壓為零，當其腔內受到壓力作用時，橢圓形截面發生變化，使電阻應變片的阻值發生變化，電橋便有不平衡電壓輸出，這樣就得到了與壓力成正比的電壓信號。

數字壓力表可分為內置壓力模塊和外置壓力模塊兩種結構形式。

內置壓力模塊的測量精度可達0.05%FS，但其測量的壓力量程通常不超過600kPa外置壓力模塊的測量精度達0.1%FS，其測量的壓力量程可達60MPa。有的還採用特殊電路實現儀表與壓力模塊、儀表與微機的通信。精密數字壓力表在配用高精度壓力傳感器的同時，使用微處理器對儀表零點漂移、溫度漂移、非線性等進行自動補償，確保儀表使用條件內的高精確度；精密數字壓力表可作為標準表使用，用來校驗和檢定普通壓力表、壓力變送器。對於交直流兩用的可攜式精密數字表，在測量壓力的同時，還可測量電流，並在LCD上顯示出來，並備有24VDC輸出，以滿足現場測試、校驗的需要。