壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器，以確定施加到傳感器上的實際壓力（使用不同的工作原理）并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號。

一、壓力傳感器的工作原理

壓力傳感器可使用多種不同的技術來提供精確的結(jié)果。

基于應變的壓力傳感器使用應變片作為壓力敏感元件，通常是將金屬箔式應變片或是膜片粘合到圓柱形彈性體上。應變原理的壓力傳感器最大優(yōu)點是具有極高剛度，可測量高達15000 bar 的極高壓力。電連接通常通過惠斯通電橋完成，具有極高的精確性和一致的測量結(jié)果。

電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產(chǎn)生可變電容。當施加壓力時，隔膜變形，電容相應減小。通過測量電路即可輸出與電壓成一定關系的電信號。這些傳感器僅限于大約40 bar 的低壓。

壓阻式壓力傳感器由一個主要由硅制成的膜片組成，采用集成的應變片來檢測施加的壓力而產(chǎn)生的應變。通常采用惠斯通電橋來降低靈敏度并增加輸出。由于所使用的材料，壓力限制在 1000 bar 左右。

與上述技術不同的是，諧振式壓力傳感器使用測量機構(gòu)的共振頻率的變化來測量由施加的壓力引起的應力。根據(jù)這種傳感器的設計，諧振元件可以暴露于介質(zhì)，其中諧振頻率取決于介質(zhì)的密度。通常這些傳感器會對沖擊和振動敏感。

另外不使用測量體的其它壓力傳感器有熱或電離壓力傳感器，其利用由于帶電粒子的流動中的密度變化來測量所施加的壓力。

二、壓力測量的類別

有多種特性可以對壓力傳感器進行分類，包括它們測量的壓力范圍、操作溫度范圍或它們測量的壓力類型。

絕對壓力傳感器用于測量相對于參考室（接近真空）的壓力。

表壓傳感器或相對壓力傳感器，是用于測量相對于當前大氣壓力的壓力。

密封式表壓傳感器類似于表壓傳感器，但它們測量的壓力是相對于固定的壓力而不是當前的大氣壓力。

壓差傳感器可確定兩個壓力之間的差值，并可用于測量壓降、液位和流量等。

絕對壓力傳感器的明顯優(yōu)點是總是對相同的參考壓力（真空）進行測量，因此不受大氣壓力變化的影響，且而不受溫度變化的影響。

三、壓力傳感器如何選型？

1、確認壓力傳感器的類型。

（1）機電式：產(chǎn)品內(nèi)部式機械結(jié)構(gòu)，通過彈簧、杠桿、調(diào)節(jié)螺絲、金屬罩殼等以及觸點模塊裝配而成的壓力傳感器，內(nèi)部不含處理電路，且均為輸出量是開關量的壓力開關形式。一般均可通過螺絲調(diào)節(jié)或設定動作的閾值；體積較龐大，但較廉價，精度較低。

（2）電子式：壓力傳感器均有陶瓷或金屬的測量隔離膜片，隔離膜片與被檢測物質(zhì)直接接觸，作用在膜片表面的壓力使膜片發(fā)生微小的形變，傳感器內(nèi)部可以通過形變測量彈簧電阻或電容器原理感知該形變的大小程度，通過后級的機械、電路（電橋）設備輸出相應開關動作或模擬量信號。

2、確認安裝類型。

控制回路還是動力回路。

3、確認測量壓力的類型。

壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。

（1）表壓是指以大氣壓力為基準，小于或大于大氣壓力的壓力；

（2）絕壓是指以絕對壓力零位為基準，高于絕對壓力零位的壓力；

（3）差壓是指兩個壓力之間的差值。

4、確認測量范圍。

一般情況下，按實際測量壓力為測量范圍的80%選取。

5、確認供電電源和輸出信號。

提供四種輸出信號選擇，包括繼電器輸出、固態(tài)輸出和模擬量輸出（4～20mA或0～10V）。（針對電子式壓力傳感器）

其中固態(tài)輸出又分為單段開關和雙段開關。

6、確認系統(tǒng)的最大過載。

系統(tǒng)的最大過載應小于壓力傳感器的過載保護極限，否則會影響產(chǎn)品的使用壽命，甚至損壞產(chǎn)品。

7、確認壓力接口形式。

主要包括：G1/4A（BSP）、1/4NPT、SAE 7/16-20 UNF、4×G1/4（BSP）、G3/8等。

8、確認測量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性。

在某些測量場合，測量介質(zhì)具有腐蝕性，此時需選用與測量介質(zhì)兼容的材料或進行特殊的工藝處理，確保變送器不被損壞。

9、確認準確度等級。

變送器的測量誤差按準確度等級進行劃分，不同的準確度對應不同的基本誤差限（滿量程輸出的百分數(shù)表示）；實際應用中，根據(jù)測量誤差的控制要求并本著適用經(jīng)濟的原則進行選擇。

10、確認工作溫度范圍。

測量介質(zhì)溫度應處于變送器工作溫度范圍內(nèi)，如超溫使用，將會產(chǎn)生較大的測量誤差并影響使用壽命；在壓力變送器的生產(chǎn)過程中，會對溫度影響進行測量和補償， 以確保產(chǎn)品受溫度影響產(chǎn)生的測量誤差處于準確度等級要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場合，可以考慮選擇高溫型壓力傳感器或采取安裝冷凝管（器）、散熱器等輔助 降溫措施。

11、確認現(xiàn)場工作環(huán)境情況及其它。

需了解是否存在振動以及電磁干擾等，并在選型時提供相關信息，以便采取相應處理；在選型時，其他如電氣連接方式等也應根據(jù)情況予以考慮。