壓力變速器的簡介與發(fā)展歷程

壓力變速器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動信號或電動信號進行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。

它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)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)。

壓力變速器是工業(yè)實踐中常用的一種傳感器，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、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。

壓力變速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。

壓力變速器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為力(力矩)平衡式、電容式、電感式、應(yīng)變式和頻率式等，下面簡單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用、檢修和校驗等常識。 [2]?

壓力變速器的主要作用把壓力信號傳到電子設(shè)備，進而在計算機顯示壓力其原理大概是：將水壓這種壓力的力學(xué)信號轉(zhuǎn)變成電流（4-20mA）這樣的電子信號壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系。所以，變速器輸出的電壓或電流隨壓力變大而變大由此得出一個壓力和電壓或電流的關(guān)系式壓力變送器的被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在δ元（即敏感元件）的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。

壓力變速器是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)。

壓力變速器的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個階段：

(1)早期壓力變速器采用大位移式工作原理，如浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器，這些變速器精度低且笨重。

(2)20世紀(jì)50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變速器，但反饋力小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性、穩(wěn)定性和抗振性均較差。

(3)20世紀(jì)70年代中期，隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)體積小巧，結(jié)構(gòu)簡單的位移式變速器。

(4)20世紀(jì)90年代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，壓力變速器測量精度提高而且逐漸向智能化發(fā)展，數(shù)字信號傳輸更有利于數(shù)據(jù)采集，出現(xiàn)了擴散硅壓阻式變送器、電容式變速器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變速器等不同類型。