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溫度傳感器工作原理探析：從熱電效應到電阻變化的物理基礎
點擊次數：258 更新時間：2025-10-15
差壓變送器通過精密的機械-電信號轉換機制，實現流體或氣體差壓的精準測量與標準化輸出，其核心過程可分為壓力傳遞、膜片變形、電容轉換及信號處理四個階段。
1.壓力傳遞機制
差壓變送器采用雙側隔離膜片結構，當流體或氣體壓力作用于膜片時，壓力通過膜片內的密封液（如硅油）傳導至中心測量膜片。密封液不僅確保壓力無損傳遞，還起到隔離被測介質的作用，防止腐蝕性或高黏度介質直接接觸傳感器，延長設備壽命。
2.膜片變形與位移生成
中心測量膜片為張緊的彈性元件，在兩側壓力差作用下產生形變。其位移量與差壓值成正比，最大位移通常控制在0.1mm以內，以確保線性響應和測量精度。膜片材料（如316不銹鋼）需具備高彈性模量和抗疲勞特性，以適應長期高頻振動環境。
3.電容變化與信號轉換
膜片位移改變電容極板間距離，形成差動電容。兩側壓力差導致膜片偏向低壓側，使高壓側電容減小、低壓側電容增大，產生與差壓成比例的電容差值。電路系統通過檢測該差值，將其轉換為初始電信號。
4.信號處理與標準化輸出
初始電信號經放大、濾波等處理后，由微處理器運算轉換為4-20mA直流電流信號。該標準信號具有抗干擾能力強、傳輸距離遠的優勢，可長距離傳輸至控制系統。同時，微處理器支持HART通信協議，實現遠程參數設置與故障診斷，提升系統智能化水平。
