单晶硅压力变送器

单晶硅压力变送器工作原理

单晶硅压力变送器是基于单晶硅材料的**压阻效应，实现压力信号到标准工业电信号的线性转换，本质是 “压力→机械形变→电阻变化→数字化电信号” 的高效传递过程。其核心部件为单晶硅敏感芯片，该芯片采用单晶硅晶格结构（无缺陷、均匀性**），内置由压敏电阻组成的惠斯通电桥，初始状态下电桥平衡，输出稳定基准信号。

当被测介质（气体 / 液体）通过安装接口作用于隔离膜片，膜片将压力均匀传递至单晶硅芯片，压力驱动芯片产生微米级弹性形变，引发压敏电阻的电阻率呈线性变化，进而打破惠斯通电桥平衡，输出与压力大小成正比的毫伏级微弱电压信号。由于单晶硅的晶格稳定性，电阻变化的线性度、重复性远优于扩散硅，温漂系数低至 10⁻⁶/℃，天然具备抗温度干扰能力。

信号流转中，微弱电压信号经高精度信号处理模块，完成放大、滤波及数字化温度补偿（进一步抵消环境误差），随后通过 A/D 转换将模拟信号转化为数字信号，*终输出工业通用的 4-20mA 电流信号或 0-10V 电压信号，部分智能型号还可通过 HART/Profibus 协议实现远程校准与数据传输。

该变送器无机械传动部件，依赖单晶硅的物理特性实现直接转换，兼具响应速度快（≤1ms）、测量精度高（常规 ±0.02% FS~±0.1% FS）、长期稳定性强的优势，适配高温、高压、宽温域等复杂工业工况，**应用于精密计量、高端过程控制等场景。