数字式压力表的原理及构成-科能融合通信

数字式压力表是集传感、电子、微机等技术为一体的新型智能化、多功能的测量仪器。
它既可以满足工业现场的压力测量，又可以在实验室作标准表使用。
数字式压力表按结构可分为整体式和分离式。
现场用的大多是整体式的，即传感、转换、显示是一体的，安装在一个表壳中：分离式的大多用于实验室作标准表使用，其传感器通过缆线与主机相连、其余元件全安装在主机箱中。

数字压力表工作原理如图所示。被测介质压力作用于传感器的感压膜片，传感器将感应的电信号经放大、A/D转换，送CPU进行处理，然后以模拟量或数字量输出，从而实现压力显示、控制、变送的目的；微处理器可对仪表的零点漂移、温度漂移、非线性等进行自动补偿，以确保仪表使用条件内的高精度。
数字压力表中使用的压力传感器品种较多，常用的有：压阻式、电阻应变式、陶瓷、扩散硅、蓝宝石等压力传感器。这些传感器大多是用电桥的测量原理，把压力信号转换为电压信号来进行处理。现以电阻应变式传感器为例，对电桥测量电路作一介绍。

电阻应变式传感器采用铜合金或钢合金管的椭圆形截面，其腔内充满被测压力介质，并沿着管或横截面四周均匀粘贴4-8片应变片，组成一个电桥，如图所示，图中R1-R4为应变片。
在电桥中增加了温度补偿电位器RT、调零电位器R0。无压力时电桥的输出电压为零，当其腔内受到压力作用时，椭圆形截面发生变化，使电阻应变片的阻值发生变化，电桥便有不平衡电压输出，这样就得到了与压力成正比的电压信号。
数字压力表可分为内置压力模块和外置压力模块两种结构形式。

内置压力模块的测量精度可达0.05%FS，但其测量的压力量程通常不超过600kPa外置压力模块的测量精度达0.1%FS，其测量的压力量程可达60MPa。有的还采用特殊电路实现仪表与压力模块、仪表与微机的通信。精密数字压力表在配用高精度压力传感器的同时，使用微处理器对仪表零点漂移、温度漂移、非线性等进行自动补偿，确保仪表使用条件内的高精确度；精密数字压力表可作为标准表使用，用来校验和检定普通压力表、压力变送器。对于交直流两用的便携式精密数字表，在测量压力的同时，还可测量电流，并在LCD上显示出来，并备有24VDC输出，以满足现场测试、校验的需要。