导读：压力传感器选型中需注意的几个问题？

1、传感器近50 年的发展历程 

压力传感器是目前自动化仪表中最重要的一类产品, 其使用非常广泛, 通常包括:压力传感器、微压传感器、差压传感器、微差压传感器等。1969 年, 美国罗斯蒙特公司开始生产1151 系列电容式传感器,成为享誉世界多年的名牌产品。上世纪80 年代初,美国霍尼威尔公司推出了智能化的现场仪表-ST3000 智能传感器, 此后, 罗斯蒙特公司、日本横河公司、ABB 公司、福克斯波罗公司等等都推出各具特色的智能传感器产品。传感器的工作原理除了电

容式之外, 还有电感式、单晶硅谐振式、扩散硅式、陶瓷式等等。目前高端产品的量程范围: 0～0. 025 kPato 0～60MPa, 精度指标为0. 075% ～0. 025%, 量程比为100: 1～400: 1, 罗斯蒙特公司3051S 型传感器为高端产品的典型代表。还有国产的3051压力传感器. 

2、量程选择的原则

 压力及差压传感器的量程选择是传感器选型中的一个重要内容, 当需要采购传感器时, 应先确定所采用传感器的生产厂家及型号, 然后根据使用要求确定传感器的量程。量程选择时应遵循量程上下可调、精度最高、价格最低等原则综合考虑。量程上下可调原则工艺专业要求的最大压力或差压是量程选择的基础, 通常按这个压力或差压值的1. 5～2. 0 倍确定所选量程。选型时一般不要走极端, 不要将传感器的使用量程定在最小量程或最大量程, 因为在生产现场, 变更量程的事经常发生, 往往需要向上或向下调整量程, 如果选型时已经考虑了量程有上下可调的余地, 碰到需要调整量程的时候就不至为难了。当然, 如果现场条件改变只可能是单向的, 如只能向下调整, 则选最大量程也无妨。精度最高原则市场上一些中高档的传感器, 其精度达到0. 2%、0. 1% 、0. 075%、0. 05% 甚至0.04% 。既然选用了高精度的传感器, 我们当然希望所选用的传感器在使用时也能达到最高的使用精度。高精度传感器往往也具有高量程比的特点, 传感器的精度和量程比是两个独立的指标, 似乎互不相关,其实大量程比传感器只是在一个小的量程比范围内可达到该产品宣传的高精度指标。以MV2000T 量程代号C 压力传感器为例, 其量程范围是0. 4 ～40kPa, 按产品样本介绍, 它在0～4 至0～40kPa 之间调整量程时, 精度指标可以达到该产品样本所列精度指标( 0. 075%或0. 05% ) , 但在0～0. 4kPa 至0～4kPa 之间调整量程时, 精度指标就不是该产品样

本所列高精度指标, 而需要按公式:±( 0. 005×最大量程/ 调节量程- 0. 05)% 计算附加误差。所以为了保证精度最高, 我们的实际使用量程必须在0～4kPa 至0～40kPa 之间, 即所选传感器的量程尽量接近传感器的最大量程价格最低原则。这里指的价格最低是说在确定厂家及具体型号后在量程选择时应遵循的原则。

 如上所述, 某一实际使用量程可能两个量程代号都合适, 按精度最高原则通常应该选与最大量程接近的量程代号。但在个别情况下, 由于这两个量程代号价格相差较大, 也可以这样综合考虑: 牺牲一点精度, 选用量程更大的量程代号。如MV 2000T 差压传感器选型时, 传感器的使用量程若为0～ 800Pa, 则A ( 50～ 1000Pa) 、B( 200～6000Pa) 两个量程代号均可选, 这两个量程代号的实际可使用量程比范围分别为100 ～1000Pa、600～ 6000Pa, 按理说两个量程代号均可用。但从精度最高原则考虑, 应选A 量程代号, 但从价格最低原则考虑, 微差压量程加价幅度高, 应选B量程代号。最后选用哪一个量程代号, 应综合这两个因素确定。再如测量微压力或低压力时, 也有压力传感器和差压传感器两种选择, 依笔者的观点, 在保证精度的情况下应尽量选用压力传感器, 原因是压力传感器的价格通常要比同量程的差压传感器低( 因其结构简单, 取压口也只一个) , 同时差压传感器作压力测量时多余的取压口有时受环境气流的影响( 如风吹过) , 将带来附加误差。

3　、微压微差压传感器的选型

 微压微差压传感器检测的是微压力、微差压, 通常认为几个kPa 以下的压力、差压为微压、微差压,本文所论述的大致是1 个kPa 以下的压力、差压。由于传感器技术、微处理器技术的发展, 传感器的精度已从六十年代的1%提高到七十年代的0. 5%、0.25%、九十年代初期的0. 1% 及九十年代中后期的0.075%、0. 05% 。但对绝大多数传感器来说, 上面提到的精度是通用量程的精度, 比如中压、高压、中差压、高差压量程的精度, 而微压微差压量程则往往例外,精度要比通用量程低一个档次。微压微差压传感器的实际使用精度往往不是我们想象的那样高, 而且不同产品的指标差别也非常大。很多用户在实际使用过程中也亲身体会到微压微差压传感器的稳定性、精度相对来说是要差一点。基于以上原因, 微压微差压传感器的选型在传感器的选型中应该是一个特殊的问题。

由表1 可见, 传感器的通用量程的精度为大家所熟悉, 甚至不看样本也能记得住, 而知道微压微差压传感器精度与通用量程精度可能不同的人就少得多了。表1 中约有一半厂家的微压微差压传感器的精度低于通用量程的精度, 所以在微压微差压传感器选型时, 首先应关注其精度是否比常用量程低。

4、 环境温度对测量精度的影响

传感器的指标精度是在环境温度、静压、电源电压相对稳定时所能达到的精度, 而在实际生产过程中, 环境温度、静压、电源电压等参数都可能变化。在这样的条件下, 精度指标还会降低。尤其以环境温度变化的影响为甚。

压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。 

它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等），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。

压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应

用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

压力变送器有电动式和气动式两大类。电动式的统一输出信号为0～10mA、4～20mA或1～5V等直流电信号。气动式的统一输出信号为20～100Pa的气体压力。

电磁流量计是一种工业用液体流量计，测量前提是液体介质必须导电，流速不能低于0.15米/秒，最大不超10米/秒，流速太低，太高测量精度超差不在可控范围之内,电磁流量计测量的是被测介质的体积，在和内置固定密度演算得出质量流量如多少吨，如果想测量液体介质质量流量时，必须把液体的密度设置到1级参数里面。。。。。P绝=P表 + 大气压；测量压力的仪表称为绝压表。对于普通的工业压力表测量的都是表压值，也就是压力与大气压的压差值。

压力变送器按不同的转换原理可分为力(力矩)平衡式、电容式、电感式、应变式和频率式等，下面简单介绍几种压力(差压)变送器的原理、结构、使用、检修和校验等知识。

压力变送器的主要作用把压力信号传到电子设备，进而在计算机显示压力其原理大致是：将水压这种压力的力学信号转变成电流（4-20mA）这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系，一般是正比关系。所以，变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压或真空，作用在δ元（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

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。

发展历史

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)20世纪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)20世纪90年代科学技术迅猛发展，变送器测量精度提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，出现了扩散硅压阻式变送器、电容式变送器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变送器等不同类型。