如何正确选择压力传感器

压力传感器是工业实践中最常用的一类传感器，广泛应用于水利水电、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、机床以及管道等众多行业。面对市场上种类繁多的产品，如何做出合理的选择是用户必须掌握的知识。下面从多个方面介绍选择压力传感器的关键要点。

首先要确定系统中需要测量的最大压力值。一般而言，应该选择一个量程比实际最大值还要大一点五倍左右的变送器。这是因为在许多系统中尤其是水压测量和加工处理过程中，存在压力峰值和持续不规则的上下波动，这种瞬间的峰值有可能破坏传感器。持续的高压力值或者稍微超出变送器标定最大值的工况会缩短传感器的寿命，同时还会使测量精度下降。虽然可以用缓冲器来降低压力毛刺，但这样会降低传感器的响应速度。因此在选择变送器时，必须充分考虑压力范围、精度与稳定性三者的平衡。

其次要明确压力介质的性质。黏性液体或泥浆可能会堵塞压力接口，溶剂或具有腐蚀性的物质可能会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。以上因素将决定是否需要选择带有隔离膜片的结构以及选用何种直接接触介质的材料。对于腐蚀性强的介质，通常需要采用化学密封或特殊防腐材料来保护传感器。

第三是确定传感器需要的精度等级。决定精度的因素包括非线性、迟滞性、非重复性以及温度、零点偏置刻度等影响，其中主要由非线性、迟滞性和非重复性决定。精度越高，价格也相应越高，用户应根据实际应用需求合理选择。

第四是考虑传感器的温度范围。通常一个传感器会标定两个温度区间，一个是正常工作温度段，另一个是温度补偿范围。正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的温度区间，超出温度补偿范围时可能达不到其标称的性能指标。温度补偿范围是一个比工作温度范围更小的典型区间，在这个范围内工作传感器肯定能达到其应有的性能指标。温度变化从两方面影响传感器输出，一是造成零点漂移，二是影响满量程输出。如果没有明确的温度影响参数，会导致使用中的不确定性，用户将无法判断输出变化究竟是由压力变化还是由温度变化引起的。

第五是确定需要的输出信号类型。输出信号有毫伏、电压、毫安及频率输出等多种形式。选择怎样的输出取决于多种因素，包括变送器与系统控制器或显示器间的距离、是否存在噪声或其他电子干扰信号以及是否需要放大器等。对于远距离传输或存在较强电子干扰的场合，最好采用毫安级输出或频率输出。如果在射频或电磁干扰指标很高的环境中，还需要考虑特殊的保护或过滤措施。

第六是选择怎样的励磁电压。输出信号的类型决定了励磁电压的选择。许多压力传感器内置了电压调节装置，因此其电源电压范围较大。有些变送器是定量配置，需要一个稳定的工作电压，因此工作电压决定了是否选用带有调节器的传感器，选型时要综合考虑工作电压与系统造价。

第七是确定是否需要具备互换性的传感器。这一点对于原始设备制造商产品尤其重要，如果产品具有良好的互换性，即使改变所用的变送器也不会影响整个系统的效果，可以大大降低客户的使用和校准成本。

第八是关注传感器超时工作后的稳定度。大部分变送器在经过超额工作后会产生漂移现象，因此很有必要在购买前了解变送器的长期稳定性，这种预先的评估能减少将来使用中可能出现的种种麻烦。

第九是考虑传感器的封装形式。传感器的机架和外壳往往容易被忽略，但在实际使用中会逐渐暴露出其重要性。选购时一定要考虑到将来变送器的工作环境、湿度条件、安装方式以及是否存在强烈的撞击或振动等因素。

第十是确定变送器与其他电子设备之间的连接方式。是否需要采用短距离连接，若是采用长距离连接是否需要使用专用的连接器，这些都是影响信号传输质量和系统可靠性的重要因素。