壓差傳感器 工作原理：壓力傳感器、差壓傳感器的區別及工作原理

壓差傳感器 工作原理：壓力傳感器、差壓傳感器的區別及工作原理

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/ 前言 /
差壓傳感器和差壓變送器的區別在哪里？
朋友都有這樣的疑問，“變送器和傳感器到底有什么不同？”他們之間的工作原理有什么不同？差壓傳感器和差壓變送器之間的區別聯系之處到底是什么？
帶著這些疑問，我們先來了解一下，傳感器和變送器的原理及區別
【PTL-801差壓壓力傳感器】
采用OEM硅壓阻式差壓充油芯體精制而成
兩個壓力接口為M20×1.5螺紋連接
外殼為全不銹鋼結構
密封等級為IP65
/ 傳感器（sensor）原理： /
是能夠受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱,通常由敏感元件和轉換元件組成，是非電量到電量的轉換，如人類五官的延長，又稱之為電五官。
【膜盒式壓力傳感器】
/ 變送器(transmitter)原理： /
是把傳感器的輸出信號轉變為可被控制器識別的信號(或將傳感器輸入的非電量轉換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信號源)的轉換器。
核心區別就是：“變”和“送”的關系，傳感器和變送器一同構成自動控制的監測信號源。變送器是將非標準電信號轉換為標準電信號的儀器，不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。
聯系之處：傳感器和變送器本是熱工儀表的概念。當傳感器的輸出為規定的標準信號時，則稱為變送器。傳感器是把非電物理量如溫度、壓力、液位、物料、氣體特性等轉換成電信號或把物理量如壓力、液位等直接送到變送器。杜威儀表科技供應變送器則是把傳感器采集到的微弱的電信號放大以便轉送或啟動控制元件?；驅鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信號源。根據需要還可將模擬量變換為數字量。
【投入式液位變送器】
/ 差壓傳感器的概念 /
差壓傳感器DPS（Differential Pressure Sensor）是一種用來測量兩個壓力之間差值的傳感器，是一種采用不銹鋼波紋膜片隔離的差壓測量元件。工作原理是采用高、低壓端均采用隔離膜片保護，兩個壓腔均可接觸具有一定腐蝕性的流體介質，被測差壓通過隔離膜片和充灌的硅油傳遞到硅壓敏元件上，實現了差壓的精確測量。
差壓變送器利用差壓傳感器導體硅材料的壓阻效應，實現差壓與電信號的轉換。由于敏感芯片上的惠斯登電橋輸出的信號與差壓有著良好的線性關系，所以可以實現對被測差壓的準確測量。差壓變送器廣泛應用于工業過程控制，流量測量，醫用儀器，空氣動力測量，液壓、氣動設備等領域。
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壓差傳感器 工作原理：壓力傳感器的工作原理

壓力傳感器的工作原理
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壓力傳感器是工業實踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感
器，并廣泛應用于各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、生
產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等
眾多行業。
?
力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應
變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓
力傳感器、
諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。
但應用最為
廣泛的是壓阻式壓力傳感器，
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。
?
壓阻式壓力傳感器原理與應用：
?
壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應和集成電路技
術制成的傳感器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉
變為力的變化的其他物理量
(
如液位、加速度、重量、應變、流量、
真空度
)
的測量和控制。
?
壓阻效應
?
當力作用于硅晶體時，
晶體的晶格產生變形
,
使載流子從一個能
谷向另一個能谷散射
,
引起載流子的遷移率發生變化，擾動了載流子
縱向和橫向的平均量，
從而使硅的電阻率發生變化。
這種變化隨晶體
的取向不同而異，
因此硅的壓阻效應與晶體的取向有關。
硅的壓阻效
應不同于金屬應變計，
前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變

壓差傳感器 工作原理：壓差傳感器

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壓差傳感器
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。
壓差傳感器是一種用來測量兩個壓力之間差值的傳感器，通常用于測量某一設備或部件前后兩端的壓差。
中文名
壓差傳感器
外文名
Pressure difference sensor
耐 壓
量程值的三倍
綜合精度
0.25%FS、0.5%FS、1.0%FS
介質溫度
-20～85℃
目錄
1
簡介
2
技術參數
3
工作原理
4
設計安裝注意事項
壓差傳感器簡介
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語音
壓差傳感器外殼為鋁合金、不銹鋼結構。兩個壓力接口為M10螺紋和旋塞、Ф6塔頭結構。廣泛應用于紡織車間、鍋爐送風、井下通風等電力、煤炭，紡紗棉箱，除塵設備，行業壓力過程控制領域
[1]
。
壓差傳感器技術參數
編輯
語音
量 程：±(50Pa～200Pa～1KPa～10KPa ～100KPa)；輸出信號：4～20mA(二線制)、0～5V、1～5V、0～10V(三線制)；供電電壓：24VDC(9～36VDC)；環境溫度：常溫(-20～85℃)；零點溫漂移： ≤±0.05%FS℃；量程溫度漂移： ≤±0.05%FS℃；補償溫度： 0~70℃；安全過載： 150%FS；極限過載： 200%FS；響應時間： 1 mS(上升到90%FS)；負載電阻：電流輸出型：最大800Ω；電壓輸出型：大于5KΩ；絕緣電阻：大于2000MΩ (100VDC)；密封等級：IP65；長期穩定性能：0.1%FS/年；振動影響：在機械振動頻率20Hz～1000Hz內，輸出變化小于0.1%FS；電氣接口(信號接口)：引出導線
[2]
。
壓差傳感器工作原理
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語音
壓差傳感器的工作原理是被測壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產生與水壓成正比的微位移，使傳感器的電容值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個相對應壓力的標準測量信號。
壓差傳感器設計安裝注意事項
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語音
1.傳感器應安裝在盡量高的位置。2.傳感器應按垂直方向安裝并且壓力輸入口朝下。壓力輸入口的安裝傾角應小于15°。3.壓力端口推薦初次安裝方式：最大允許徑向安裝力為高壓端80N，低壓端40N。傳感器正常工作時最大允許徑向力為高壓端40N，低壓端20N。4.傳感器應在合適位置或在指定支架上安裝。傳感器應使用M6緊固螺釘安裝，擰緊力矩為：8土2Nm5.連接傳感器的橡膠軟管和金屬導管應連續下降，不應出現U型結構。6.確保無水汽和其他雜質在傳感器內聚積。7.傳感器電氣連接應避免曝露在過高溫度環境下。8.傳感器應安裝在可以避免灰塵和泥土污染的位置9.傳感器應遠離發動機上的高電壓線纜和設備。傳感器線纜應避免與高壓線纜平行布置。10.安裝位置應保證傳感器的維護和拆卸方便，以便于日后的維護。11.無法推薦具體的連接傳感器的金屬導管的長度。這是由于排氣溫度受發動機的大小和安裝位置影響。所以客戶在確定導管長度時，應實地測量傳感器端的尾氣溫度，并確保溫度在傳感器的工作范圍內（－40～140PC）。12.如果客戶需要直接將傳感器安裝到發動機上時，需要事先評估一下發動機艙溫度
[3]
。
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2019-05-230
參考資料
1.

郝瑞參, 李德才. 差動式磁性液體微壓差傳感器數學模型計算及試驗驗證[J]. 機械工程學報, 2010, 46(12):161-165.
2.

謝君, 李德才, 邢延思. 新型磁性液體微壓差傳感器的設計及耐壓分析[J]. 儀器儀表學報, 2015, 36(9):2005-2012.
3.

余忠哲, 戚江華. 壓差傳感器:, CN U[P]. 2016.

壓差傳感器 工作原理：壓差控制系統工作原理、傳感器安裝圖解

原標題：壓差控制系統工作原理、傳感器安裝圖解

壓差控制系統工作原理、傳感器安裝圖解

壓差控制系統主要由壓差測控器 （也叫壓差控制器、余壓探測器、壓力傳感器等）、 氣壓采集管、風閥控制箱、帶電動執行器的 旁通閥（也叫電動對開多葉調節閥）及氣管末端面板 （可選）組成。主要用于輔助正壓送風系統對高層建筑防煙樓梯間/走道、前室（或合用前室）/走道進行余壓值監測與控制。

壓差測控系統工作原理如下圖：

參考國家《 建筑防煙排煙系統技術標準》(GB-2017) 對余壓值要求：

3.4.4 機械加壓送風量應滿足走廊至前室至樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應符合下列要求：

1 前室、封閉避難層(間)與走道之間的壓差應為 25Pa~30Pa ；

2 樓梯間與走道之間的壓差應為 40Pa~50Pa ；

3 當系統余壓值超過最大允許壓力差時應采取泄壓措施。最大允許壓力差應由本規范第3.4.9 條計算確定。

壓差測控系統工作原理：

系統啟動—當發生火災時， 煙感報警器會第一時間通知消防監控系統，監控系統根據報警數據打開相應樓層的送風口， 開啟正壓風機同時啟動壓差測控系統，壓差測控器開始工作。

加壓—正壓送風系統啟動后，正壓風機將會按照上圖中 綠色箭頭 方向，將空氣送入相應樓梯間、前室/合用前室，導致相應空間壓力增大。

測壓—壓差測控器通過內置氣壓采集孔及安裝于頂部（或背部）氣壓采集管，檢測樓梯間（高壓區）與走道（低壓區）或前室（高壓區）與走道（低壓區）之間的壓力差。

開啟(泄壓)—當壓差達到 壓差測控器 設定的動作（泄壓） 范圍（樓梯間50Pa，前室30Pa） 時，壓差測控器將通過風閥控制箱開啟旁通閥 開始泄壓。 正壓風機的絕大部分風量將由旁通閥處導出， 空氣將按照上圖中 紅色箭頭方向進行流動， 而樓梯間、前室/合用前室的空氣也將由送風管道或其它縫隙中流出，導致相應空間內壓力降低。

復位(加壓)—當壓差降至壓差測控器設定的復 位范圍（樓梯間40Pa，前室25Pa）時，系統將關閉旁通閥，正壓送風系統也將 恢復正常送風 方向對相應空間進行加壓。

上面說了壓差控制系統工作原理，那么前室、樓梯間壓力(壓差)傳感器如何安裝呢？

請看下圖：

前室、樓梯間壓力傳感器安裝（圖）

在前室、樓梯間壓力(壓差)傳感器安裝之前，建議按照下圖做預埋處理，安裝將更加方便，且更加美觀。

前室、樓梯間壓力傳感器預留預埋（圖）

來源：潔凈工程聯盟

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