压力、差压变送器的工作原理

压力、差压变送器是按力平衡原理工作的，因此通常把它们统称为“力平衡式变送器”。压力、差压变送器的品种规格虽然很多，但它们的结构和工作原理均基本相同。在此仅介绍北京自动化仪表厂生产的差压变送器。

该产品的工作原理如图7-1所示。

测量元件1把被测差压p转换成相应的测量力Fd，这个力作用在主杠杆2的A点上.使主杠杆以O1为支点逆时针方向偏转;主杠杆又通过传力簧片3使副杠杆扭 以O2为支点顺时针偏转，从而改变了检测铝片5与平面线圈6之间的相对距离。检测铝片的位移，经位移检测放大器7转换成直流电流输出，该电流通过负载电阻 RL和反馈动圈8。

由于反馈动圈是固定于副杠杆上，并处于一个*磁钢9的磁场之中，因此在放大器输出电流的作用下，反馈动圈就对副杠杆产生一个电磁反馈力Ft。当测量力 Fd与反懊力F1对杠杆系统所形成的力矩达到平衡时，杠杆系统就停止偏转而回到接近于原来的位笠上。这时，通过位移检测放大器输出一个稳定的电流值，此电 流值即可反映被测差压的大小。整个力平衡测量系统，实质上是一个有差调节系统。在该变送器中，由于位移检测放大器的灵敏度很高，所以在测量过程中，弹性测 量元件的位移变化量极小。

从变送器的工作过程可以看出，力平衡测2原理的实质，就是用正比于输出电流的反馈力，去平衡正比于被测参数的测量力。这跟天平称垂时用祛码去平衡被测物休的重量相似。

工业生产中广泛应用力平衡式仪表。因为这种仪表在动态结构上，是一个具有深度负反馈的有差系统，它可以充分利用负反馈来提高仪表的精度、线性度和反应速 度。此外. 在力平衡式仪表中，弹性测zui元件的位移很小，因此弹性元件的一些不理想因素（如非线性、变差等）的影响也可大为减小。

但是，力平衡式仪表也不是完善无缺的，例如，它的转换机构比较复杂;此外，相对说来，在动态稳定性方面，它也不及位移平衡式仪表。