有時不需要知道液體或氣體的壓力。相反,只需要知道被監控系統中兩點之間的差異。在這種情況下,可以使用差壓傳感器。
差壓傳感器將為您提供兩點之間的比較測量值。一個例子可能是管道中閥門的前后。如果閥門完全打開,兩側的壓力應相同。如果存在壓力差,可能是閥門未完全打開或堵塞。差壓傳感器通常包裝有兩個端口,可連接管道。然后將管道連接到要進行測量的系統。工業差分傳感器可以集成到標準化的配件中,從而將其嵌入現有的管道系統中。與儀表傳感器不同,所進行的測量完全獨立于大氣壓力。
通常,要測量的兩個壓力施加到單個隔膜的相對兩側。隔膜相對于靜止狀態的偏轉,無論是正的還是負的,都決定了壓力差。一些工業差分傳感器實際上使用兩個獨立的傳感器,利用內部電子設備計算壓力差并將其提供給控制系統。
或者,如有必要,也可以使用兩個壓力傳感器來實現差分測量,然后在工業控制系統上計算差異。這可能是由于被測介質(如液體和氣體)或測量環境而需要兩種不同類型傳感器的情況。
如果您正在開發基于微控制器的差壓測量系統,則有多種板載傳感器可供選擇。正如我們已經看到的,有些提供了經過調節和放大的模擬輸出,可應用于 ADC 輸入。其他人將傳感器內部的信號數字化,允許它們連接到數字串行接口,例如 I2C 或 ZACwire。I2C 是一種相對知名的接口技術,甚至可以在一些小的 8 位微控制器上使用。只需要兩根線,一根用于時鐘,另一根用于雙向數據線。由于 I2C 支持多個節點,因此考慮總線的整體帶寬也很重要。隨著越來越多的設備被添加到總線上,壓力傳感器無法按需要經常訪問的風險增加。另一個重要的考慮因素是總線上上拉電阻的尺寸。I2C 的官方規范提供了如何計算必要值的正確解釋。
差壓傳感器通常在工業環境中找到一個家,其中壓力差可用于確定氣體或液體的流量。這可能包括污水處理廠、海上和海底天-然氣和石油加工,以及利用熱水或蒸汽的遠程加熱系統。它們還可以進入為防火而安裝的自動噴水滅火系統。如果需要測量密閉容器中的液體體積,也可以使用差壓變送器。只要流體的密度不隨溫度變化而變化,就可以從壓力、液體密度和重力來確定液柱的高度。差壓傳感器還可以用于深靜脈血栓、輸液泵、呼吸器和呼吸檢測設備。