壓力、差壓變送器的工作原理

壓力、差壓變送器是按力平衡原理工作的，因此通常把它們統稱為“力平衡式變送器”。壓力、差壓變送器的品種規格雖然很多，但它們的結構和工作原理均基本相同。在此僅介紹北京自動化儀表廠生產的差壓變送器。

該產品的工作原理如圖7-1所示。

測量元件1把被測差壓p轉換成相應的測量力Fd，這個力作用在主杠桿2的A點上.使主杠桿以O1為支點逆時針方向偏轉;主杠桿又通過傳力簧片3使副杠桿扭 以O2為支點順時針偏轉，從而改變了檢測鋁片5與平面線圈6之間的相對距離。檢測鋁片的位移，經位移檢測放大器7轉換成直流電流輸出，該電流通過負載電阻 RL和反饋動圈8。

由于反饋動圈是固定于副杠桿上，并處于一個*磁鋼9的磁場之中，因此在放大器輸出電流的作用下，反饋動圈就對副杠桿產生一個電磁反饋力Ft。當測量力 Fd與反懊力F1對杠桿系統所形成的力矩達到平衡時，杠桿系統就停止偏轉而回到接近于原來的位笠上。這時，通過位移檢測放大器輸出一個穩定的電流值，此電 流值即可反映被測差壓的大小。整個力平衡測量系統，實質上是一個有差調節系統。在該變送器中，由于位移檢測放大器的靈敏度很高，所以在測量過程中，彈性測 量元件的位移變化量極小。

從變送器的工作過程可以看出，力平衡測2原理的實質，就是用正比于輸出電流的反饋力，去平衡正比于被測參數的測量力。這跟天平稱垂時用祛碼去平衡被測物休的重量相似。

工業生產中廣泛應用力平衡式儀表。因為這種儀表在動態結構上，是一個具有深度負反饋的有差系統，它可以充分利用負反饋來提高儀表的精度、線性度和反應速 度。此外. 在力平衡式儀表中，彈性測zui元件的位移很小，因此彈性元件的一些不理想因素（如非線性、變差等）的影響也可大為減小。

但是，力平衡式儀表也不是完善無缺的，例如，它的轉換機構比較復雜;此外，相對說來，在動態穩定性方面，它也不及位移平衡式儀表。