淄博福瑞德关于压力变送器的产品基本知识

---------淄博福瑞德测控系统有限公司 刘玲 李雪妍

前言

随着我国工业时代的不断发展，压力变送器在各个领域各个行业都有广泛的应用。不管是在石化、供热、电力方便，像制药机械、楼宇监控中也是会用到。并且在一些领域中，对压力变送器的需求是非常大的，这也说明了压力变送器有着很大的发展空间。

现在的生产压力变送器的厂家很多，特别是南方的还有一些生产压力变送器的小作坊，价格都是比较低廉的。但是这些都走的是中低端的领域。因为这些产品是没有质量保证的，你不能保证能用多长时间，也别指望会有多好的售后服务。针对这些问题，我们真诚的建议一些需要购买的用户，购买这些工业用品最好去正轨的生产厂家购买，因为他们是能够保证质量的。

压力变送器的工业原理

压力变送器:一般意义上的压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。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。

介质压力直接作用于敏感膜片上，分布于敏感膜片上的电阻组成的惠斯通电桥，利用压阻效应实现了压力量向电信号的转换，通过电子线路将敏感元件产生的毫伏信号放大为工业标准信号。

惠斯通电桥原理：

产品参数概念

1.防爆等级

防爆标志一般由以下5个部分构成：

①防爆标志EX—表示该设备为防爆电气设备；

②防爆结构形式—表明该设备采用何种措施防爆，如d为隔爆型，ia为本安型； ③防爆设备类别—分为两大类，I为煤矿井下用电设备，II为工厂用电气设备； ④防爆级别—分为A、B、C三级，说明其防爆能力的强弱；

⑤温度组别—分为T1~T6六组，说明该设备的最高表面温度允许值。 防爆标志为EXdIIBT4的含义 EX——防爆总标志；

d——结构形式，隔爆型； II——类别，工厂用； B——防爆级别，B级

T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃。 2.精度等级

传感器在稳态信号作用下，其输出－输入关系称为静态特性。衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性。 线性度

传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。从传感器的性能看，希望具有线性关系，但实际遇到的传感器大多为非线性，这时传感器的输出与输入关系可用一个多项式表示 ，其静特性可用下列多项式代数方程表示：

式中：

---输出量 --- 输入量； --- 零点输出； --- 理论灵敏度；

--- 非线性项系数。

各项系数不同，决定了特性曲线的具体形式。

静特性曲线可实际测试获得。在获得特性曲线之后，可以说问题已经得到解决。但是为了标定和数据处理的方便，希望得到线性关系。这时可采用各种方法，其中也包括硬件或软件补偿，进行线性化处理。一般来说，这些办法都比较复杂。所以在非线性误差不太大的情况下，总是采用直线拟合的办法来线性化。

在采用直线拟合线性化时，输出输入的校正曲线与其拟合曲线之间的最大偏差，就称为非线性误差或线性度，通常用相对误差 来表示，即

--最大非线性误差；

由此可见，非线性偏差的大小是以一定的拟合直线为基准直线而得出来的。拟合直线不同，非线性误差也不同。所以，选择拟合直线的主要出发点，应是获得最小的非线性误差。另外，还应考虑使用、计算是否方便。

目前常用的拟合方法有：①理论拟合；②过零旋转拟合；③端点连线拟合；④最小二乘拟合；。前四种方法如图1-2所示。图中实线为实际输出曲线，虚线为拟合直线。

满量程输出。 --

理论拟合直线为传感器的理论特性，与实际测试值无关。该方法十分简单，但一般说△Lmax较大。过零旋转拟合，常用于曲线过零的传感器。拟合时，使△L1=ABS（△L2）=△Lmax。这种方法也比较简单，非线性误差比前一种小很多。把 输出曲线两端点的连线作为拟合直线。这种方法比较简便，但也较大。

采用最小二乘法拟合时，拟合直线方程为y=kx+b，若实际校准测试点有n个，则第i个校准数据与拟合直线上响应值之间的残差为△i=Yi-（kXi+b），最小二乘法拟合直线的原理就是使∑△i为最小值,即

从而求出和的表达式为

在获得和之值后代入即可得到拟合直线，然后求出残差的最大值即为非线性误差。 顺便指出，大多数传感器的输出曲线是通过零点的，或者使用“零点调节”使它通过零点。某些量程下限不为零的传感器，也应将量程下限作为零点处理。

迟滞

传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。，它一般是由实验方法测得。迟滞误差一般以满量程输出的百分数表示，即

△Hmax——正反行程间输出的最大差值。

迟滞误差的另一名称叫回程误差。回程误差常用绝对误差表示。检测回程误差时，可选择几个测试点。对应于每一输入信号，传感器正行程及反行程中输出信号差值的最大者即为回程误差。

重复性

重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。如果正行程的最大重复性偏差为△Hmax，反行程的最大重复性偏差为△Hmax1。重复性偏差取这两个偏差之中较大者为△Hmax2，再以满量程输出Yfs的百分数表示，即

重复性误差也常用绝对误差表示。检测时也可选取几个测试点，对应每一点多次从同一方向趋近，获得输出值系列算出最大值与最小值之差或作为重复性偏差，在几个中取出最大值作为重复性误差。

灵敏度与灵敏度误差

传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比即为其静态灵敏度，其表达式为

由此可见，传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。对具有线性特性的传感器，其特性曲线的斜率处处相同，灵敏度是一常数，与输入量大小无关。

由于某种原因，会引起灵敏度k变化，产生灵敏度误差。灵敏度误差用相对误差表示：

总结

以上就是压力变送器产品的一些基本的概念。当然，如果您不是技术人员，只是单纯的采购的话，您只要把以下参数提供给变送器生产厂家①被测介质②压力范围③温度④连接方式和尺寸⑤输出信号等。有了这些参数厂家一般就可以给您推荐适合您的产品了。当然不管怎么样，了解一些基本概念都是有必要的，这便用您更好更专业的选择压力变送器。