基尔中国 扩散硅压力变送器：将压力信号转换为标准电信号的测量设备

扩散硅压力变送器

扩散硅压力变送器：是以单晶硅材料为核心敏感元件，利用半导体扩散工艺在硅片上形成惠斯通电桥，基于压阻效应将压力 / 差压物理量，转换成4–20mA、0–10V、RS485等标准工业电信号的高精度压力测量仪表。

1. 核心定义拆解

敏感元件：单晶硅片（高纯度、低应力、稳定性极强）

关键工艺：半导体扩散（硼 / 磷等杂质扩散，形成压敏电阻）

核心效应：压阻效应

压力 → 硅片形变 → 电阻值变化 → 电桥失衡 → 输出电压信号

功能定位：

把气体、液体、蒸汽的压力 / 绝压 / 表压 / 差压，变成工控系统可直接读取的标准信号。

2. 完整工作原理

压力输入

被测介质压力作用在不锈钢隔离膜片上。

压力传递

膜片内侧填充硅油，将压力均匀传递到内部硅芯片。

硅片形变与电阻变化

压力使单晶硅片微小变形，扩散在硅上的四个压敏电阻阻值同步改变。

惠斯通电桥输出

电桥从平衡→失衡，输出mV 级微弱电压信号。

信号处理

经放大、温度补偿、线性校正、稳压后，输出：

模拟量：4–20mA（工业最常用）

数字量：RS485（Modbus）

Final output

接入 PLC、DCS、数显表，实现压力显示、控制、远传。

3. 结构组成

过程连接：螺纹 / 法兰（M20×1.5、1/2NPT 等）

隔离膜片：316L、哈氏合金、蒙乃尔（防腐适用）

充液：硅油（传递压力、隔热、保护芯片）

核心芯片：扩散硅压敏芯片

电路模块：放大、温补、线性化、稳压

外壳：铝合金 / 不锈钢，防爆、防水、抗干扰

4. 关键特点

高精度：典型 ±0.1%FS、±0.2%FS、±0.5%FS

响应快：毫秒级，适合动态压力

温漂小：内置温度补偿，适应宽温环境

稳定性高：长期漂移小，适合连续在线监测

通用性强：量程覆盖广，可测液压、气压、炉膛压力、液位等

5. 一句话总结

扩散硅压力变送器是采用单晶硅扩散压敏芯片，利用压阻效应将压力转换为标准电信号，具备高精度、高稳定性、宽温度范围的工业压力测量变送器，广泛用于石油、化工、电力、冶金、环保、工控等自动化领域。

基尔普朗克（基尔中国）www.kielplanck.com