电容式和压阻式压力变送器的原理

元件

电容式压力变送器

压力变送器主要由测压元件传感器、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将测压元件感受到的物理参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

电容式压力传感器是指通过改变高电势和低电势两板之间的距离从而改变电流或电压的。

被测介质的两种压力通入高、低两个压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离膜片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。电容式压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等。通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。电容式压力变送器和电容式绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。电容式压力变送器的A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值，微处理器控制变送器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量范围，工程单位换算、阻尼、开方，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

压阻式压力变送器

单晶硅压力/差压变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度、压力，然后将其转变成4~20mA Hart电流信号输出，也可与HART 375或BST Modem相互通信，通过他们进行参数设定、过程控制。与传统电接点压力表的区别在于它使用的是纳米单晶硅作为传感器材料。

传感器模块采用全焊接技术，内部拥有一个整体化的过载膜片，一个压力传感器和一个温度传感器。温度传感器作为温度补偿的参考值。压力传感器的正压侧与传感器膜盒的高压腔相连，传感器的负压侧与传感器膜盒的低压腔相连，压力通过隔离膜片和填充液，传递给传感器内的硅芯片，使压力传感器的芯片的阻值发生变化，从而导致检测系统输出电压变化。该输出电压与压力变化成正比，再由适配单元和放大器转化成一标准化信号输出。

单晶硅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。