第三章 压力检测仪表课件

第三章检测仪表与传感器检测仪表：用来检测生产过程中的诸如温度、压力、流量等工艺参数的技术工具。传感器：能够检测工艺参数并且将其转换为一定的便于传送的信号（如：电信号、气压信号）的仪表称为传感器。变送器：当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时，可将这样的传感器称为变送器。了解检测仪表的作用第三章检测仪表与传感器检测仪表：用来检测生产过程中的诸如温1§3.1概述一、测量过程与测量误差1.测量过程：不论检测方法和仪表结构多么不同，测量的实质都是将被测参数与其所对应的测量单位进行比较的过程，而测量仪表是实现这种比较的工具。尽管测量原理各式各样，但都是将被测参数经过一次或多次能量的转换，最终获得一种便于显示和传递的信号形式的过程。例如：采用热电偶进行温度的测量（温度－>电流信号－>毫伏测量表指针偏转－>与温度标尺进行比较）§3.1概述一、测量过程与测量误差22.测量误差（测量结果不可能绝对准确）测量误差:由仪表读得的被测值与被测参数的真值之间的差值。测量误差的两种表示：绝对误差、相对误差绝对误差在理论上是指仪表指示值和被测量的真值之差，即：Δ＝Xi-Xt（Xt被测物理量客观存在的真实数值，是无法得到的理论值）实际采用办法：

Δ＝被校表读数（X）－标准表读数（X0）相对误差等于某一点的绝对误差与该点处标准表的指示值之比，即：Y=Δ/X0=(X-X0)/X02.测量误差（测量结果不可能绝对准确）3二、检测仪表的性能指标1.准确度与允许误差准确度（精度）：反映测量值与其真值的接近程度；仪表的精度不仅与绝对误差（通常指各测量点绝对误差中的最大值）有关，而且与仪表的测量范围有关，因此，工业中不是用绝对误差来表示精度，而是用相对百分误差δ或者允许误差δ允来表示，δ允越大，精度越低，反之，精度越高。二、检测仪表的性能指标1.准确度与允许误差4仪表精度等级的确定

国家根据仪表的允许误差来统一规定仪表的精度等级（0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0），具体办法：将仪表允许相对百分误差中的“±”及“％”去掉便可确定仪表的精度等级。等级的标志符号确定仪表精度等级的例子：P35例1、例2确定仪表精度等级与选择仪表精度等级的差别：当允许误差与规定的精度等级不对应时，对于确定仪表精度等级的情况，应取临近较低的精度等级；对于选择仪表精度等级的情况，应取临近较高的精度等级。0.20.5仪表精度等级的确定0.20.552.变差变差：指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对相同的被测量在仪表的全部测量范围内进行正、反行程的测量时，被测量值正反行程所得到的两条特性曲线间的最大差值。变差的大小可用最大差值的绝对值与仪表量程比值的百分数来表示，即：最大差值的绝对值被测变量仪表示值注意：变差不能超过仪表的允许误差，否则应检修。2.变差最大差值的绝对值被测变量仪表示值注意：63.灵敏度、灵敏限（适用于指针式仪表）灵敏度（S）：指仪表指针位移（角位移或线位移）的变化量与引起该位移的被测参数变化量的比值。灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常：灵敏限≤允许绝对误差的1/24.分辨力与分辨率（适用于数字式仪表）分辨力：测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。不同量程的分辨力不同，相应于最低量程的分辨力称为该表的最高分辨力，也叫灵敏度。例：0～1.0000V的数字电压表。分辨力是？分辨率（数字式仪表的灵敏度）：分辨力与分辨率的关系最高分辨力/量程×100％3.灵敏度、灵敏限（适用于指针式仪表）4.分辨力与分辨率75.线性度线性度：是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常用实际测得的输入－输出特性曲线与理论直线之间的最大误差与测量仪表的量程比值的百分数来表示。即：被测变量仪表显示值5.线性度被测变量仪表显示值86.反应时间反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出被测参数变化的品质指标，是显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。例如：电子称反应时间反映了仪表动态性能的好坏，可用时间常数T（新的稳定值的63.2％）或3T（新稳定值的95％）来表示仪表的反应时间。通常反应时间越小越好，当反应时间较长时则不能用来测量频繁变化的参数。6.反应时间9三、工业仪表的分类仪表的种类繁多，形式结构各异，按照不同的分类原则可进行以下分类：1.按照使用能源分类：电动、气动、液动电动仪表的优点：信号联系方便、可远距离传输和控制、便于与计算机联用、防火、防爆等。缺点：结构复杂、易受温湿度、电磁场等因素的影响2.按照信息的获取、传递、反映和处理过程分类：检测仪表、显示仪表、集中控制装置、控制仪表、执行器3.按照仪表的组成形式分类：

基地式仪表、单元组合式仪表（DDZ、QDZ）三、工业仪表的分类仪表的种类繁多，形式结构各异，按照10检测系统的构成被测参数敏感元件信号变换信号传输信号测量显示记录控制+-A/DPLC检测系统的构成被测参数敏感元件信号变换信号传输信号测量显示记11§3.2压力检测及仪表压力的表示：绝对压力单位面积所受到的力表压（相对压力）绝对压力与大气压之差真空度（负压）大气压与绝对压力之差绝对压力绝对压力真空度表压标准大气压一、压力P的表示与测压仪表工业生产中，压力是一个重要的操作参数。§3.2压力检测及仪表压力的表示：绝对压力绝对压力真空度表12压力（压强）的单位压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用力。工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。帕PaN/m2毫米汞柱mm兆帕MPa106N/m2水柱m工程大气压10mH2O巴dyn/cm2物理大气压20ºC海平面psilb/in2压力（压强）的单位压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用13常见压力传感器外形

工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送器隔离压力变送器高温压力变送器隔离压差变送器隔离液位变送器微压变送器电容压力变送器隔膜压力变送器绝压变送器双膜压差变送器微型探针压力计暖风空调压力计湿式压力变送器本安压力变送器OEM血压计OEM压力芯片常见压力传感器外形工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送14压力计的分类与工作原理工业压力计通常按敏感元件的类型及转换原理的不同进行分类：液柱式压力计活塞式压力计弹性式压力计电气式压力计压力计的分类与工作原理工业压力计通常按敏感元件的类型及转换原151.液柱式压力计测量原理：根据流体静力学原理，将被测压力转换为液柱高度的测量。即：P=ρgh

所以：h=P/ρg优点：构造简单、使用方便，能测微小压差，测量准确，制作容易，价格低廉。缺点：测量范围小，示值与工作液密度有关。它的结构不牢固，耐压程度较差。1.液柱式压力计测量原理：根据流体静力学原理，将被测压力162.活塞式压力计测量原理：根据液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加的平衡砝码的质量。P=G/S

所以G=P•S精确度高常用作标准仪表，检验其它压力计2.活塞式压力计测量原理：173、弹性式压力计工作原理：采用弹性元件将压力的大小转换为弹性变形元件的位移量，再通过机械传动和放大，推动指针偏移。根据敏感元件形式的不同可以分为以下3类：弹簧管式压力计薄膜式压力计波纹管式压力计3、弹性式压力计工作原理：采用弹性元件将压力的大小转换为弹性184、电气式压力计电气式压力计：利用机械或电气元件将被测压力转换成电量（电压、电流、频率）来进行压力的测量。实际上是将弹性元件、液柱式压力计所产生的微小位移或活塞式压力计所产生的力转换为电信号输出的一类压力计。电气式压力计通常两部分组成：一次仪表（压力探头）：将压力转换为微弱电参数；二次仪表：将微弱电参数转换为标准电信号。4、电气式压力计电气式压力计：利用机械或电气元件将被测压力转19利用各种形式的弹性元件，在被测压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成。二、弹性式压力计1.几种常用的弹性元件（1）弹簧管（2）薄膜式弹性元件（3）波纹管P弹簧管式弹性元件P膜片式弹性元件波纹管弹性元件利用各种形式的弹性元件，在被测压力的作用下，使弹性元件受压后202.1弹簧管压力表2.1弹簧管压力表212.2具有报警功能的弹簧管压力表2142.2具有报警功能的弹簧管压力表21422三、电气式压力计这类仪表将压力转换成电信号进行传输及显示，测量范围广，测量精度高，并可以实现远距离传送信号，便于实现自动控制及报警功能。常用电参数有：电阻、电感、电容、电压等。常见压力传感器有：霍尔片式压力传感器；应变式压力传感器；压阻式压力传感器；电容式压力传感器。三、电气式压力计这类仪表将压力转换成电信号进行传输及显示，测233.1霍尔片式压力传感器原理：根据霍尔效应制成，将由压力引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势输出。霍尔效应：把一块霍尔元件置于磁场中，并使霍尔片与磁感应强度B的方向垂直，在沿着霍尔片的左右两个纵向端面上通入恒定的控制电流I，则会在霍尔片的两个横向端面之间形成电位差VH，此电位差称为霍尔电势。3.1霍尔片式压力传感器原理：根据霍尔效应制成，将由压力引24霍尔片处于非均匀磁场中，所处位置不同，B不同，霍尔电势不同，从而实现了压力－>位移－>电势的转换。霍尔片处于非均匀磁场中，所处位置不同，B不同，霍尔电势不同，25该类传感器利用电阻应变原理构成。（金属、半导体应变片两类）（1）当应变片产生压缩应变时，其阻值减小；（2）当应变片产生拉伸应变时，其阻值增加。应变片式压力计将应变片阻值的变化，通过桥式电路转换成相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他仪表显示出被测压力的大小。3.2应变片压力传感器该类传感器利用电阻应变原理构成。（金属、半导体应变片两类）326直流电桥简介（一）电桥的输出电压设电桥中四个桥臂电阻为（其中任一个电阻可以是应变片）。AC两端为输入—接直流电源，用表示从ABC半个桥看，流经的电流直流电桥简介（一）电桥的输出电压设电桥中四个桥臂电阻为27两端压降：两端压降：电桥输出电压：两端压降：两端压降：电桥输出电压：28电桥输出电压：由上式知，当时，则电桥输出电压则称电桥处于平衡状态。设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为则电桥的输出电压为：（精确公式）电桥输出电压：由上式知，当29若将平衡条件代入上式，并考虑略去高阶微量，则电桥的输出电压为：设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为则电桥的输出电压为：（精确公式）（近似公式）若将平衡条件代入30

3.3压阻式压力传感器压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应构成。工作原理：利用集成工艺在单晶硅膜片的特定方向扩散一组等值电阻，将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内，当压力变化时、单晶硅产生应变，使应变电阻产生与被测压力成比例的变化，由桥式电路转换成相应的电压输出。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、可在恶劣环境中工作。3.3压阻式压力传感器压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效31

3.5电容式压力变送器3.5电容式压力变送器32不锈钢基座玻璃层波纹沟槽特点：过载能强。尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度可达0.2级。不锈钢基座玻璃层波纹沟槽特点：过载能强。尺寸紧凑，密封性与抗33第三章压力检测仪表课件34四、压力计的选用及安装

(1)仪表类型的选用

仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传、自动记录或报警，被测介质的物理化学性能(诸如腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、易燃易爆性能等）是否对测量仪表提出特殊要求；现场环境条件(诸如高温、电磁场、振动等)对仪表类型有否特殊要求等等。如：氨用压力计、氧气压力计。(2)仪表测量范围的确定仪表的测量范围是指该仪表可按规定的精确度对被测量进行测量的范围，它是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。

1．压力计的选用（类型、量程、精度等级）四、压力计的选用及安装(1)仪表类型的选用(2)仪表测35在测量压力时，为了延长仪表使用寿命，避免弹性元件因受力过大而损怀，压力计上限值应该高于工艺生产中可能的最大压力值。根据“化工自控设计技术规定”：在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；在测最高压压力时，最大工作压力不应越过测量上限值的3/5。

为了保证测量值的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限值，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3为宜。

根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后，应根据国家主管部门的规程或标淮规定进行圆整。因此，选用仪表的标尺极限值时，也只能采用相应的规程或标准中的数值(一般可在相应的产品目录中找到)。

(3)仪表精度级的选取

仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的。在测量压力时，为了延长仪表使用寿命，避免弹性元件因受力过大而36

2．压力计的安装压力计的安装正确与否，直接影响到测量结果的准确性和压力计的使用寿命。

(1)测压点的选择所选择的测压点应能反映被测压力的真实大小,为此，必须注意以下几点：①要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。②测量流动介质的压力时，应使取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。③测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体。2．压力计的安装压力计的安装正确与否，直接37(2)导压管铺设①管粗细要合适，一般内径力6-10mm，长度应尽可能短，最长不得超过50m，以减少压力指示的迟缓。②导压管水平安装时应保证有1:10-1:20的倾斜度，以利于积存于其中之液体（或气体）的排出。③当被测介质易冷凝或冻结时，须加设保温伴热管线。④取压口到压力计之间应装有切断阀，以备检修压力计时使用。(3)压力计的安装

①压力计应安装在易观察和检修的地方。②安装地点应力求避免振动和高温影响。

(2)导压管铺设①管粗细要合适，一般内径力6-10mm，长度38⑤当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高度而引起的测量误差应按Δρ＝±Hρg进行修正。⑥为安全起见，测量高压的压力计除选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。③测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接与测压元件接触[见图3-l7(a)]；对于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐，图3-17(b)表示了被测介质密度ρ2大于和小于隔离液密度ρ1的两种情况。

④压力计的连接处，应根据被测压力的高低和介质性质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。⑤当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高39演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！40第三章检测仪表与传感器检测仪表：用来检测生产过程中的诸如温度、压力、流量等工艺参数的技术工具。传感器：能够检测工艺参数并且将其转换为一定的便于传送的信号（如：电信号、气压信号）的仪表称为传感器。变送器：当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时，可将这样的传感器称为变送器。了解检测仪表的作用第三章检测仪表与传感器检测仪表：用来检测生产过程中的诸如温41§3.1概述一、测量过程与测量误差1.测量过程：不论检测方法和仪表结构多么不同，测量的实质都是将被测参数与其所对应的测量单位进行比较的过程，而测量仪表是实现这种比较的工具。尽管测量原理各式各样，但都是将被测参数经过一次或多次能量的转换，最终获得一种便于显示和传递的信号形式的过程。例如：采用热电偶进行温度的测量（温度－>电流信号－>毫伏测量表指针偏转－>与温度标尺进行比较）§3.1概述一、测量过程与测量误差422.测量误差（测量结果不可能绝对准确）测量误差:由仪表读得的被测值与被测参数的真值之间的差值。测量误差的两种表示：绝对误差、相对误差绝对误差在理论上是指仪表指示值和被测量的真值之差，即：Δ＝Xi-Xt（Xt被测物理量客观存在的真实数值，是无法得到的理论值）实际采用办法：

Δ＝被校表读数（X）－标准表读数（X0）相对误差等于某一点的绝对误差与该点处标准表的指示值之比，即：Y=Δ/X0=(X-X0)/X02.测量误差（测量结果不可能绝对准确）43二、检测仪表的性能指标1.准确度与允许误差准确度（精度）：反映测量值与其真值的接近程度；仪表的精度不仅与绝对误差（通常指各测量点绝对误差中的最大值）有关，而且与仪表的测量范围有关，因此，工业中不是用绝对误差来表示精度，而是用相对百分误差δ或者允许误差δ允来表示，δ允越大，精度越低，反之，精度越高。二、检测仪表的性能指标1.准确度与允许误差44仪表精度等级的确定

国家根据仪表的允许误差来统一规定仪表的精度等级（0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0），具体办法：将仪表允许相对百分误差中的“±”及“％”去掉便可确定仪表的精度等级。等级的标志符号确定仪表精度等级的例子：P35例1、例2确定仪表精度等级与选择仪表精度等级的差别：当允许误差与规定的精度等级不对应时，对于确定仪表精度等级的情况，应取临近较低的精度等级；对于选择仪表精度等级的情况，应取临近较高的精度等级。0.20.5仪表精度等级的确定0.20.5452.变差变差：指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对相同的被测量在仪表的全部测量范围内进行正、反行程的测量时，被测量值正反行程所得到的两条特性曲线间的最大差值。变差的大小可用最大差值的绝对值与仪表量程比值的百分数来表示，即：最大差值的绝对值被测变量仪表示值注意：变差不能超过仪表的允许误差，否则应检修。2.变差最大差值的绝对值被测变量仪表示值注意：463.灵敏度、灵敏限（适用于指针式仪表）灵敏度（S）：指仪表指针位移（角位移或线位移）的变化量与引起该位移的被测参数变化量的比值。灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常：灵敏限≤允许绝对误差的1/24.分辨力与分辨率（适用于数字式仪表）分辨力：测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。不同量程的分辨力不同，相应于最低量程的分辨力称为该表的最高分辨力，也叫灵敏度。例：0～1.0000V的数字电压表。分辨力是？分辨率（数字式仪表的灵敏度）：分辨力与分辨率的关系最高分辨力/量程×100％3.灵敏度、灵敏限（适用于指针式仪表）4.分辨力与分辨率475.线性度线性度：是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常用实际测得的输入－输出特性曲线与理论直线之间的最大误差与测量仪表的量程比值的百分数来表示。即：被测变量仪表显示值5.线性度被测变量仪表显示值486.反应时间反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出被测参数变化的品质指标，是显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。例如：电子称反应时间反映了仪表动态性能的好坏，可用时间常数T（新的稳定值的63.2％）或3T（新稳定值的95％）来表示仪表的反应时间。通常反应时间越小越好，当反应时间较长时则不能用来测量频繁变化的参数。6.反应时间49三、工业仪表的分类仪表的种类繁多，形式结构各异，按照不同的分类原则可进行以下分类：1.按照使用能源分类：电动、气动、液动电动仪表的优点：信号联系方便、可远距离传输和控制、便于与计算机联用、防火、防爆等。缺点：结构复杂、易受温湿度、电磁场等因素的影响2.按照信息的获取、传递、反映和处理过程分类：检测仪表、显示仪表、集中控制装置、控制仪表、执行器3.按照仪表的组成形式分类：

基地式仪表、单元组合式仪表（DDZ、QDZ）三、工业仪表的分类仪表的种类繁多，形式结构各异，按照50检测系统的构成被测参数敏感元件信号变换信号传输信号测量显示记录控制+-A/DPLC检测系统的构成被测参数敏感元件信号变换信号传输信号测量显示记51§3.2压力检测及仪表压力的表示：绝对压力单位面积所受到的力表压（相对压力）绝对压力与大气压之差真空度（负压）大气压与绝对压力之差绝对压力绝对压力真空度表压标准大气压一、压力P的表示与测压仪表工业生产中，压力是一个重要的操作参数。§3.2压力检测及仪表压力的表示：绝对压力绝对压力真空度表52压力（压强）的单位压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用力。工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。帕PaN/m2毫米汞柱mm兆帕MPa106N/m2水柱m工程大气压10mH2O巴dyn/cm2物理大气压20ºC海平面psilb/in2压力（压强）的单位压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用53常见压力传感器外形

工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送器隔离压力变送器高温压力变送器隔离压差变送器隔离液位变送器微压变送器电容压力变送器隔膜压力变送器绝压变送器双膜压差变送器微型探针压力计暖风空调压力计湿式压力变送器本安压力变送器OEM血压计OEM压力芯片常见压力传感器外形工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送54压力计的分类与工作原理工业压力计通常按敏感元件的类型及转换原理的不同进行分类：液柱式压力计活塞式压力计弹性式压力计电气式压力计压力计的分类与工作原理工业压力计通常按敏感元件的类型及转换原551.液柱式压力计测量原理：根据流体静力学原理，将被测压力转换为液柱高度的测量。即：P=ρgh

所以：h=P/ρg优点：构造简单、使用方便，能测微小压差，测量准确，制作容易，价格低廉。缺点：测量范围小，示值与工作液密度有关。它的结构不牢固，耐压程度较差。1.液柱式压力计测量原理：根据流体静力学原理，将被测压力562.活塞式压力计测量原理：根据液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加的平衡砝码的质量。P=G/S

所以G=P•S精确度高常用作标准仪表，检验其它压力计2.活塞式压力计测量原理：573、弹性式压力计工作原理：采用弹性元件将压力的大小转换为弹性变形元件的位移量，再通过机械传动和放大，推动指针偏移。根据敏感元件形式的不同可以分为以下3类：弹簧管式压力计薄膜式压力计波纹管式压力计3、弹性式压力计工作原理：采用弹性元件将压力的大小转换为弹性584、电气式压力计电气式压力计：利用机械或电气元件将被测压力转换成电量（电压、电流、频率）来进行压力的测量。实际上是将弹性元件、液柱式压力计所产生的微小位移或活塞式压力计所产生的力转换为电信号输出的一类压力计。电气式压力计通常两部分组成：一次仪表（压力探头）：将压力转换为微弱电参数；二次仪表：将微弱电参数转换为标准电信号。4、电气式压力计电气式压力计：利用机械或电气元件将被测压力转59利用各种形式的弹性元件，在被测压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成。二、弹性式压力计1.几种常用的弹性元件（1）弹簧管（2）薄膜式弹性元件（3）波纹管P弹簧管式弹性元件P膜片式弹性元件波纹管弹性元件利用各种形式的弹性元件，在被测压力的作用下，使弹性元件受压后602.1弹簧管压力表2.1弹簧管压力表612.2具有报警功能的弹簧管压力表2142.2具有报警功能的弹簧管压力表21462三、电气式压力计这类仪表将压力转换成电信号进行传输及显示，测量范围广，测量精度高，并可以实现远距离传送信号，便于实现自动控制及报警功能。常用电参数有：电阻、电感、电容、电压等。常见压力传感器有：霍尔片式压力传感器；应变式压力传感器；压阻式压力传感器；电容式压力传感器。三、电气式压力计这类仪表将压力转换成电信号进行传输及显示，测633.1霍尔片式压力传感器原理：根据霍尔效应制成，将由压力引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势输出。霍尔效应：把一块霍尔元件置于磁场中，并使霍尔片与磁感应强度B的方向垂直，在沿着霍尔片的左右两个纵向端面上通入恒定的控制电流I，则会在霍尔片的两个横向端面之间形成电位差VH，此电位差称为霍尔电势。3.1霍尔片式压力传感器原理：根据霍尔效应制成，将由压力引64霍尔片处于非均匀磁场中，所处位置不同，B不同，霍尔电势不同，从而实现了压力－>位移－>电势的转换。霍尔片处于非均匀磁场中，所处位置不同，B不同，霍尔电势不同，65该类传感器利用电阻应变原理构成。（金属、半导体应变片两类）（1）当应变片产生压缩应变时，其阻值减小；（2）当应变片产生拉伸应变时，其阻值增加。应变片式压力计将应变片阻值的变化，通过桥式电路转换成相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他仪表显示出被测压力的大小。3.2应变片压力传感器该类传感器利用电阻应变原理构成。（金属、半导体应变片两类）366直流电桥简介（一）电桥的输出电压设电桥中四个桥臂电阻为（其中任一个电阻可以是应变片）。AC两端为输入—接直流电源，用表示从ABC半个桥看，流经的电流直流电桥简介（一）电桥的输出电压设电桥中四个桥臂电阻为67两端压降：两端压降：电桥输出电压：两端压降：两端压降：电桥输出电压：68电桥输出电压：由上式知，当时，则电桥输出电压则称电桥处于平衡状态。设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为则电桥的输出电压为：（精确公式）电桥输出电压：由上式知，当69若将平衡条件代入上式，并考虑略去高阶微量，则电桥的输出电压为：设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为则电桥的输出电压为：（精确公式）（近似公式）若将平衡条件代入70

3.3压阻式压力传感器压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应构成。工作原理：利用集成工艺在单晶硅膜片的特定方向扩散一组等值电阻，将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内，当压力变化时、单晶硅产生应变，使应变电阻产生与被测压力成比例的变化，由桥式电路转换成相应的电压输出。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、可在恶劣环境中工作。3.3压阻式压力传感器压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效71

3.5电容式压力变送器3.5电容式压力变送器72不锈钢基座玻璃层波纹沟槽特点：过载能强。尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度可达0.2级。不锈钢基座玻璃层波纹沟槽特点：过载能强。尺寸紧凑，密封性与抗73第三章压力检测仪表课件74四、压力计的选用及安装

(1)仪表类型的选用

仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传、自动记录或报警，被测介质的物理化学性能(诸如腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、易燃易爆性能等）是否对测量仪表提出特殊要求；现场环境条件(诸如高温、电磁场、振动等)对仪表类型有否特殊要求等等。如：氨用压力计、氧气压力计。(2)仪表测量范围的确定仪表的测量范围是指该仪表可按规定的精确度对被测量进行测量的范围，它是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。