压力变速器的简介与发展历程

压力变速器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。

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。

压力变速器是工业实践中常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

压力变速器有电动式和气动式两大类。电动式的统一输出信号为0～10mA、4～20mA或1～5V等直流电信号。气动式的统一输出信号为20～100Pa的气体压力。

压力变速器按不同的转换原理可分为力(力矩)平衡式、电容式、电感式、应变式和频率式等，下面简单介绍几种压力(差压)变送器的原理、结构、使用、检修和校验等常识。 [2] 

压力变速器的主要作用把压力信号传到电子设备，进而在计算机显示压力其原理大概是：将水压这种压力的力学信号转变成电流（4-20mA）这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系，一般是正比关系。所以，变速器输出的电压或电流随压力变大而变大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压或真空，作用在δ元（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

压力变速器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节。

压力变速器的发展大体经历了四个阶段：

(1)早期压力变速器采用大位移式工作原理，如浮子式差压计及膜盒式差压变送器，这些变速器精度低且笨重。

(2)20世纪50年代有了精度稍高的力平衡式差压变速器，但反馈力小，结构复杂，可靠性、稳定性和抗振性均较差。

(3)20世纪70年代中期，随着新工艺、新材料、新技术的出现，尤其是电子技术的迅猛发展，出现体积小巧，结构简单的位移式变速器。

(4)20世纪90年代科学技术迅猛发展，压力变速器测量精度提高而且逐渐向智能化发展，数字信号传输更有利于数据采集，出现了扩散硅压阻式变送器、电容式变速器、差动电感式变送器和陶瓷电容式变速器等不同类型。