压力传感器的工作原理及使用方法，压力传感器工作原理图示意图

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在前两篇文章中，我们介绍了压力传感器的工作原理，那么如何测试压力传感器的好坏呢？在这篇文章中，我们将向您展示如何安装压力传感器。我应该如何连接压力传感器？如何选择压力传感器？

对于前两篇文章，您可以通过单击标题直接跳转到它们。

什么是压力传感器？需要几分钟的时间来了解压力传感器的工作原理。

本文总结了如何校准压力传感器，并提供了如何在短短几分钟内校准压力传感器的快速指南。

压力传感器如何安装？压力传感器的电输出主要有三种类型：毫伏(mV)、伏特(V) 和电流(mA)。

对于工程师来说，了解哪些传感器适合其应用并正确选择传感器非常重要。

接下来，我们将讨论毫伏、伏特和电流输出压力传感器的优点、缺点和接线。

我应该如何连接压力传感器？ 1.毫伏输出压力传感器

具有毫伏输出的压力传感器通常用于实验室应用。主要特点是成本低、体积小、需要稳压电源。毫伏信号的电平非常低，仅限于短距离（通常认为最多200 英尺），并且容易受到附近其他电力的影响。信号（例如来自其他设备、高压交流电压线等的杂散电气干扰）。下图显示了毫伏输出压力传感器的典型接线配置。

毫伏输出压力传感器的典型接线图

2.电压输出压力传感器

具有放大电压输出的压力传感器通常用于需要更高电平直流信号的轻工业环境和计算机接口系统。

由于它们具有内置信号调节功能，因此比毫伏输出压力传感器更昂贵且尺寸更大。放大的电压信号可以在合理的距离内传输，并且比毫伏信号更能抵抗杂散电干扰。下图显示了电压输出的典型接线配置。

电压输出压力传感器典型接线图

3.电流输出压力传感器

压力传感器产生毫伏放大电压或电流输出，而变送器仅产生电流输出。

同样，发射器比毫伏输出传感器更昂贵且更大，因为它们具有内置信号调节功能。与毫伏或电压输出的压力传感器不同，电流信号不受杂散电气干扰的影响，这使它们成为工厂的宝贵资产。它还可以长距离传输电流信号。电流输出压力传感器的典型接线配置如下所示。

电流输出压力传感器典型接线图

压力传感器如何安装？ A. 隔膜- 请勿推动或触摸隔膜，尤其是在低电压范围型号上。它可能会损坏或校准可能会改变。 B. 配件和硬件- 使用适当的额定压力配件和硬件，并确保螺纹类型和尺寸正确。根据需要可使用限压器、容积室、缓冲器等。 C. 在环境温度下运行- 将传感器安装在易于检查和维修的位置。环境温度必须在压力传感器规格范围内。环境温度越接近25C，温度系数对压力传感器整体精度的影响越小。避免振动过度的区域。 D. 安装- 安装只能由熟悉安全实践并了解与压力系统相关的所有行业认可标准的合格人员执行。安装时使用过大的扭矩可能会导致传感器校准或零位偏移。安装后请检查零偏。安装压力传感器时，请参阅标准行业扭矩数据以了解螺纹尺寸和材料类型。确定一个电源可以激励多少个压力传感器？一个电源可以激励多个传感器。可以使用的传感器数量仅由每个传感器的电流消耗和电源的载流量决定。

压力传感器的总电流消耗不能超过电源的总电流容量。例如，如果您有50 个消耗13 mA 电流的压力传感器，则必须使用消耗至少650 mA (50 x 13) 电流的电源或高电流容量电源来为一个压力传感器供电。

压力传感器接线- 将一个传感器连接到多个读数器、记录仪和计算机。输出毫安信号的压力传感器可以串联到多个设备。它有助于毫安信号的连接，因为它允许信号长距离传输而不受干扰。将您的设备连接到多个仪表。

下图显示了正确接线电流信号的一大优点是可以轻松设置多个仪器系统。它可以在设备之间长距离传输，而不会造成电气干扰，从而促进具有多个设备的系统。

例如，材料测试中心可能拥有一个用于所有各种测试实验室的控制室，允许从中心位置执行操作。

多个仪器电流环路简化了仪器校准和故障排除。仪器数量的唯一限制是驱动电流环路的电源电压量，所需的最小电压由欧姆定律V-IR（电压等于电流乘以电阻）确定。

详情如下图所示。

设备4-20mA电流环（面板表、图表记录仪、计算机等）

包括：组合仪表、压力传感器、电线、电源

假设如下：压力变送器（4-20mA），电源电压12-30Vdc，面板仪表输入阻抗10，记录仪输入阻抗25，计算机输入阻抗200，引线电阻为5。

所以：

所需最低电压=(0.020)*(5 + 10 + 25 + 200) + 12=16.8v

24V 是4-20 mA 电流环路最常见的电源。还可以将电压或毫伏信号连接到多个仪器，但这并不容易，并且不具有电流环路系统固有的校准和故障排除优势。

您可以将电压或毫伏信号并联连接到多个设备，如下图所示。该方法假设所连接设备的输入阻抗非常高。如果没有，您可以使用模拟输出来重新传输信号。

多台仪器并联至电压输出压力传感器

压力传感器- 实例将PX409 mA 输出压力传感器连接到DP400TP 快速响应过程仪表时，所有仪表必须串联。在这种情况下，DP400TP还可以用作电源，提供驱动PX409单元所需的12V或额外的20V直流电。

测试系统PX409 设备可以使用近场通信(NFC) 设备（例如移动电话）进行无线编程。 PX409 信号可馈送到另一种类型的快速响应仪表，即PLATINUM 系列仪表。所有PLATINUM 仪表均包含USB 输出，因此您可以将它们直接连接到计算机。

安装系统后，必须按照以下三个步骤对其进行测试以确保其正常工作：

1. 使用手动泵向传感器施加压力。

2. 观察所有三个单元的压力变化。

3. 一旦压力稳定且静态，验证所有三个装置是否显示相同的压力读数。

您可以使用此过程设置一个系统来记录、记录和绘制来自压力传感器的数据。

连接压力传感器- 将多个传感器连接到读取器、记录仪或计算机测量多个压力时可以节省大量成本，但尝试使用多个传感器、开关设备和面板仪表是一个常见的错误。面板仪表（或其他设备）。

但问题是每个传感器都有自己的零点，读数只有一个零螺丝。每个压力传感器的精度为0.5%，但最终结果是总体精度提高了约3%。在大多数情况下，这种大的误差是不可接受的。

1. 在一台读数装置中使用多个传感器的正确方法是使用具有内置调零和量程调节螺钉、相同输出（电压或电流）和相同压力范围的传感器。

每个传感器都通过施加已知压力进行校准，以便它们都具有相同的输出。一旦一切都处于相同的输出，仪表将被调整并且开关将准备好使用。

如下图：一表一开关连接多个压力传感器（传感器内置调零和量程调节，输出相同，压力范围相同）

2. 在一次读数中使用多个传感器的另一种解决方案是使用扫描仪而不是仪表和开关。

扫描仪有多种类型，使用多个压力传感器操作的扫描仪类型需要在每个通道上进行独立缩放。

除了每个通道上的独立缩放之外，一些扫描仪还为每个通道提供独立的电流、电压或毫伏输入。这些类型的扫描仪允许您在同一设备上使用具有不同输出和不同压力范围的传感器。

使用毫安信号和电压输入表大多数设备都设置为接收电压。一个常见的问题是如何通过设置电流信号和电压并简单地在仪器的输入端子上连接一个电阻来使用仪器。电阻值由欧姆定律(V=IR) 确定。

例如，安装500 欧姆电阻器可将20 mA 转换为10 V (V=IR=0.020 x 500)。

详细信息如下图所示。

唯一的其他考虑因素是零偏移。大多数电流环路中的低侧电流为4 mA，因此偏移为零，并且使用高于4 mA 的相同阻值电阻可转换为2 V。

将电流转换为电压，电压用于仪表设置

R=V/I 其中： R=电阻器尺寸V=所需电压I=电流

示例：将4-20 mA 转换为2-10 V

R=V/I=10/0.02=500 欧姆

接下来，将500 欧姆电阻连接到仪器的(+) 和(-) 端子。

安装压力传感器管道压力传感器管道的安装需要具有安装压力传感器实际经验的专业人员。之所以选择专业人士，是因为安装不当可能会导致流体泄漏，这对人员和机器都可能造成危险。

压力传感器的安装方法和位置取决于压力介质（液体、气体、蒸汽）和管道方向。选择内部或外部安装压力传感器还取决于您的设置。

如何选择压力传感器？在选择合适的压力传感器时，您需要注意诸如您需要测量哪种压力传感器、它将在哪里测量以及您需要什么输出、是否需要压力读数的本地读数等。我们稍后会讨论这些。详情如下：

设计问题

传感器在“正常”条件下测量的压力范围是多少？该量程表的最佳压力测量是真空、复合、密封还是绝压？压力传感器在“条件”下会面临哪些应力？压力传感器如何连接到测量压力的管道、储罐、管线和容器？压力传感器具有腐蚀性或测量化学侵蚀性物质？环境问题

压力传感器主体是否暴露在自然环境中、受到某种保护或浸没在液体中？压力传感器是否受到剧烈振动、冲击或其他粗暴处理？输出问题？

压力传感器需要或期望什么电输出？最近/计划的电源有多远？输出信号传输多远（用于控制、显示或两者）？您需要传输它吗？我们已经讨论过关于上述压力传感器的安装和接线，我们期待您的帮助。

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