西門子pds智能壓力變送器
一、工作原理
壓力變送器是一種將氣體、液體等物理壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳的設(shè)備。
它能感受到壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標準的電信號（如4~20mADC等），以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
（1）壓力變送器應(yīng)垂直于水平面安裝；（2）壓力變送器測定點與壓力變送器安裝處在同一水平位置，否則考慮附加高度誤差的修正；（3）壓力變送器安裝處與測定點之間的距離應(yīng)盡量短，以免指示遲緩；（4）保證密封性，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象出現(xiàn)，尤其是易燃易爆氣體介質(zhì)和有毒有害介質(zhì)。
二、應(yīng)用場所
壓力變送器是工業(yè)實踐中為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統(tǒng)一輸出信號為0～10mA、4～20mA或1～5V等直流電信號。氣動式的統(tǒng)一輸出信號為20～100Pa的氣體壓力。1、應(yīng)變片壓力變送器原理與應(yīng)用
力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力變送器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。
2、 在安裝使用壓力變送器時需要對壓力變送器進行檢測，進行計量檢定，以防止壓力變送器在運輸途中損壞或震動，以破壞測量的準確度但應(yīng)用為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
在了解壓阻式壓力變送器時，我們首先認識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機構(gòu)。壓力變送器的安裝位置選擇也尤其重要，需要在無蝕、干燥通風(fēng)的陰涼處，尤其是安裝在露天時應(yīng)加裝防護罩，避免陽光雨淋，避免變送器出現(xiàn)故障
三、金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖，它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。
2、 在安裝使用壓力變送器時需要對壓力變送器進行檢測，進行計量檢定，以防止壓力變送器在運輸途中損壞或震動，以破壞測量的準確度根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計者設(shè)計，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
四、電阻應(yīng)變片的工作原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω?cm2/m）
S——導(dǎo)體的截面積（cm2）
L——導(dǎo)體的長度（m）
3、 壓力變送器應(yīng)垂直于水平面安裝；
4、壓力變送器測定點與壓力變送器安裝處在同一水平位置
（1）避免處于管路彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域。（2）當(dāng)管路中有突出物體（如測溫元件）時，取壓口應(yīng)取在其前面。（3）當(dāng)必須在調(diào)節(jié)閥門附近取壓時，若取壓口在其前，則與閥門距離應(yīng)不小于2倍管徑；若取壓口在其后，則與閥門距離應(yīng)不小于3倍管徑。（4）對于寬廣容器，取壓口應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域?？傊?，在工藝流程上確定的取壓口位置應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù)。我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情壓力變送器的安裝位置選擇也尤其重要，需要在無蝕、干燥通風(fēng)的陰涼處，尤其是安裝在露天時應(yīng)加裝防護罩，避免陽光雨淋，避免變送器出現(xiàn)故障
五、陶瓷壓力變送器原理及應(yīng)用行壓力檢測，實際上需要一個測量系統(tǒng)來實現(xiàn)。要做到準確測量，除對壓力變送器進行正確選擇和檢定（校準）外，還必須注意整個系統(tǒng)的正確安裝。如果只是壓力變送器本身準確，其示值并不能完全代表被測介質(zhì)的實際參數(shù)，因為測量系統(tǒng)的誤差并不等于壓力變送器的誤差。系統(tǒng)的正確安裝包括取壓口的開口位置、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和壓力變送器安裝位置的正確等。
抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向，在歐美有替代其它類型傳感器的趨勢，在也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力變送器。
六、擴散硅壓力變送器原理及應(yīng)用
工作原理
被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標準測量信號。
在工業(yè)現(xiàn)場使用時，建議使用金屬管保護或者架空
壓力變送器安裝處與測定點之間的距離應(yīng)盡量短，以免指示遲緩；壓力變送器在下列情況使用時應(yīng)加附加裝置，但不應(yīng)產(chǎn)生附加誤差，否則應(yīng)考慮修正1.取壓口的位置選擇
