數(shù)字壓力表的工作原理圖解析

數(shù)字壓力表（http://yunrun.com.cn/product/）是集傳感技術(shù)、電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)為一體的新型智能化、多功能的測量儀表。它既可以滿足工業(yè)現(xiàn)場的壓力測量，又可以在實(shí)驗(yàn)室作標(biāo)準(zhǔn)表使用。數(shù)字壓力表按結(jié)構(gòu)可分為整體式和分離式?，F(xiàn)場用的大多是整體式的，即傳感、轉(zhuǎn)換、顯示是一體的，安裝在一個(gè)表殼中：分離式的大多用于實(shí)驗(yàn)室作標(biāo)準(zhǔn)表使用，其傳感器通過纜線與主機(jī)相連、其余元件全安裝在主機(jī)箱中。

數(shù)字壓力表工作原理如圖所示。被測介質(zhì)壓力作用于傳感器的感壓膜片，傳感器將感應(yīng)的電信號經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換，送CPU進(jìn)行處理，然后以模擬量或數(shù)字量輸出，從而實(shí)現(xiàn)壓力顯示、控制、變送的目的；微處理器可對儀表的零點(diǎn)漂移、溫度漂移、非線性等進(jìn)行自動補(bǔ)償，以確保儀表使用條件內(nèi)的高精度。

數(shù)字壓力表中使用的壓力傳感器品種較多，常用的有：壓阻式、電阻應(yīng)變式、陶瓷、擴(kuò)散硅、藍(lán)寶石等壓力傳感器。這些傳感器大多是用電橋的測量原理，把壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓信號來進(jìn)行處理?，F(xiàn)以電阻應(yīng)變式傳感器為例，對電橋測量電路作一介紹。電阻應(yīng)變式傳感器采用銅合金或鋼合金管的橢圓形截面，其腔內(nèi)充滿被測壓力介質(zhì)，并沿著管或橫截面四周均勻粘貼4-8片應(yīng)變片，組成一個(gè)電橋，如圖所示，圖中R1-R4為應(yīng)變片。在電橋中增加了溫度補(bǔ)償電位器RT、調(diào)零電位器R0。無壓力時(shí)電橋的輸出電壓為零，當(dāng)其腔內(nèi)受到壓力作用時(shí)，橢圓形截面發(fā)生變化，使電阻應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化，電橋便有不平衡電壓輸出，這樣就得到了與壓力成正比的電壓信號。

數(shù)字壓力表可分為內(nèi)置壓力模塊和外置壓力模塊兩種結(jié)構(gòu)形式。內(nèi)置壓力模塊的測量精度可達(dá)0.05%FS，但其測量的壓力量程通常不超過600kPa外置壓力模塊的測量精度達(dá)0.1%FS，其測量的壓力量程可達(dá)60MPa。有的還采用特殊電路實(shí)現(xiàn)儀表與壓力模塊、儀表與微機(jī)的通信。

精密數(shù)字壓力表在配用高精度壓力傳感器的同時(shí)，使用微處理器對儀表零點(diǎn)漂移、溫度漂移、非線性等進(jìn)行自動補(bǔ)償，確保儀表使用條件內(nèi)的高精確度；可作為標(biāo)準(zhǔn)表使用，用來校驗(yàn)和檢定普通壓力表、壓力變送器。對于交直流兩用的便攜式精密數(shù)字表，在測量壓力的同時(shí)，還可測量電流，并在LCD上顯示出來，并備有24VDC輸出，以滿足現(xiàn)場測試、校驗(yàn)的需要。