壓力變送器的核心工作原理是將被測(cè)介質(zhì)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)（如 4-20mA 電流信號(hào)、0-5V 電壓信號(hào)等），以便于工業(yè)系統(tǒng)的傳輸、顯示與控制，其工作過程可分為壓力感知、信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理與輸出三個(gè)核心環(huán)節(jié)。壓力感知環(huán)節(jié)
壓力變送器的核心感知部件是壓力敏感元件，常見的有應(yīng)變片式、電容式、壓電式、擴(kuò)散硅式等類型。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的壓力作用于敏感元件時(shí)，元件會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)的物理形變或物理特性變化：比如應(yīng)變片式敏感元件會(huì)因壓力產(chǎn)生機(jī)械形變，進(jìn)而導(dǎo)致自身電阻值改變；電容式敏感元件則會(huì)因壓力擠壓使極板間距變化，引發(fā)電容值變化；擴(kuò)散硅式敏感元件基于半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)，壓力作用下其內(nèi)部的擴(kuò)散電阻阻值會(huì)出現(xiàn)顯著波動(dòng)。
信號(hào)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)
敏感元件產(chǎn)生的電阻、電容、電荷等微弱物理信號(hào)，無法直接用于工業(yè)控制，需要通過轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)。以應(yīng)變片式變送器為例，應(yīng)變片通常組成惠斯通電橋，當(dāng)應(yīng)變片電阻變化時(shí)，電橋會(huì)從平衡狀態(tài)變?yōu)槭Ш鉅顟B(tài)，輸出與壓力成正比的微弱電壓信號(hào)；壓電式敏感元件則會(huì)直接將壓力形變轉(zhuǎn)化為微弱電荷信號(hào)，再通過電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
信號(hào)調(diào)理與輸出環(huán)節(jié)
轉(zhuǎn)換后的微弱電信號(hào)還需經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波、溫度補(bǔ)償?shù)忍幚?。溫度補(bǔ)償是關(guān)鍵步驟，可消除環(huán)境溫度變化對(duì)敏感元件特性的影響，保證測(cè)量精度。最后，調(diào)理后的信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，其中 4-20mA 電流信號(hào)因抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)，成為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的輸出類型，且 4mA 通常對(duì)應(yīng)零壓力值，20mA 對(duì)應(yīng)變送器的滿量程壓力值。
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