随着工业自动化程度的不断提高，仅仅采用就地指示仪表测定待测压力远远不能满足要求，往往需要转换成容易远传的电信号，以便于集中检测和控制。能够测量压力并将电信号远传的装置称为压力传感器。电测法就是通过压力传感器直接将被测压力变换成电阻、电流、电压、频率等形式的信号来进行压力测量的。这种方法在自动化系统中具有重要作用，用途广泛，除用于一般压力测量外，尤其适用于快速变化和脉动压力的测量。其主要类别有压电式、压阻式、电容式、电感式、霍尔式等。
1）压电式压力传感器
这种传感器是根据“压电效应”原理把被测压力变换为电信号的。当某些晶体沿着某一个方向受压或受拉发生机械变形时，在其相对的两个表面上会产生异性电荷。当外力去掉后，它又会重新回到不带电状态，此现象称为“压电效应”。常用的压电材料有压电晶体和压电陶瓷两大类。它们都具有较好的特性，均是理想的压电材料。
常用的压电晶体为石英晶体，而压电陶瓷是人造多晶体，其压电常数比石英晶体高，但机械性能不如石英晶体好。压电式压力传感器可测量100 MPa以内的压力，频率响应可达30 k Hz。
2）压阻式压力传感器
固体受到作用力后，其电阻率会发生变化，这种现象称为压阻效应。压阻式压力传感器就是利用半导体材料（单晶硅）的压阻效应原理制成的传感器。半导体的灵敏系数比金属导体大得多，但其受温度的影响也比金属材料大得多，且线性较差，因此使用时应考虑补偿和修正。
压阻式压力传感器主要由压阻芯片和外壳组成，这种传感器的特点是易于小型化，国内可生产直径为1.8～2 mm的产品；灵敏度高，其灵敏系数比金属的高50～100倍；响应时间短，频率响应可达数万赫兹；测量范围很宽，可以低至10 Pa的微压，高至60 MPa的高压；精度高、工作可靠，精度可达0.1%，高精度的产品甚至可达0.02%。
3）电容式压力传感器
它是利用平板电容测量压力的传感器。当压力p作用于膜片时，膜片产生位移，改变两平行板间距，从而引起电容量的变化，经测量线路可求出作用压力p的大小。
2.2.3.1 差压变送器
1）差压变送器的发展
过去二十多年一直沿用力平衡式差压变送器，它是利用深度负反馈原理来减小弹性元件模量随温度变化、弹性滞后以及非线性变形等因素的影响，从而保证测量精度的。力平衡式变送器结构复杂、笨重，且存在难以消除的静压误差。由于新材料的发展，出现了弹性模数和温度系数很小的弹性材料，特别是电子检测技术的发展使微小位移的检测成为可能，因而允许弹性材料变形小，这使非线性和弹性滞后所引起的变差进一步减小，这些都为开环式新型变送器的出现创造了条件。
目前，被广泛地应用于现场的电容式差压变送器就是开环式变送器的一种。这种变送器不仅在原理上发生了由闭环到开环的根本变化，而且具有结构简单、运行可靠、无静压误差、维护方便的特点。随着新技术的不断发展，其他各种新型的变送器和振弦式、扩散硅式变送器等也已研制成功，并应用于生产。
近几年，又相继推出了智能变送器。这些智能变送器中有的是新开发的测量机构，再配上微处理机；有的则是在原有变送器的基础上，配上微处理机，因此它们是微机和通信技术进入变送仪表的产物。智能变送器的信号转换精度高，受环境温度的变化、静压和振动的变化影响小，且量程比特别大。因此，一种规格仪表可满足各种测量范围的需要，使备表、备件数量大大减少。智能变送器的另一突出特点是具有通信功能，通过对智能现场通信器的简单键盘操作，可实现远程设定、变更和调校。除此之外，它还具有自诊断功能，这些都给使用和维护带来了极大的方便。
用智能差压传感变送器将压力转为电压信号，再将电压信号传输给通用智能仪表，通用智能仪表被设定好所必需的参数，通过数字信号转换直接显示出差压值，形成了一整套完整的压力自动检测、显示系统。
2）SP 1151电容式差压变送器
在化工原理实验中多次采用了差压变送器传感器和智能显示仪表测量差压。SP 1151电容式差压/压力变送器采用电容传感器制造技术，再通过电子电路，将被测介质的压力信号转换成4～20 m A DC二线制工业标准电信号输出。
传感器的核心部分是对压力敏感的电容器。力敏电容器的电容量是由电极面积和两个电极间的距离决定的。当硅膜片两边存在压力差时，硅膜片产生形变，电容器极板间的间距发生变化，从而引起电容量的变化。这样，电容变化量与压差有关，因此，就可作为力敏传感器。
电容式差压变送器是基于负反馈原理工作的，它的原理图见图2-5。
图2-5 电容式差压变送器工作原理图
被测差压Δp i作用于差压电容式敏感元件使其电容量发生变化，该电容量的变化经解
调器转换成直流电流I i，其与调零信号的代数和同反馈信号I f相比较，差值送入放大电路进行放大，最后输出4～20 mA电流信号I c。经简化电路可得如下关系式
式中，I c为输出电流；K为常数；Δp i为差压；I 0为调零信号；β为放大倍数。
式（2-1）表明：
（1）电容式差压变送器的输出信号I c与被测差压Δp i呈正比例关系。
（2）调整I0 可改变仪表输出信号Ic 的起始值，从而可以进行仪表的零点调整和零点迁移。
（3）调整量程信号实际是改变β值，从而改变变送器输出信号Ic 与Δpi 之间的比例系数。当β值一定时，调I0 实际上是调截距；当I0 一定时，调β值实际上是改变直线的斜率，同时也改变了截距。
2.2.3.2 压力变送器
化工原理实验室普遍采用了智能压力变送器进行压力测量和传输，然后由智能巡检仪或计算机显示。
1）智能压力变送器的新功能
（1）自补偿功能 如非线性、温度误差、响应时间、噪声和交叉感应等的补偿。
（2）自诊断功能 如在接通电源时进行自检，在工作中实现运行检查，诊断测试以确定哪一组件有故障。
（3）微处理器和基本传感器之间具有双向通信的功能，构成一闭环工作系统。
（4）信息存储和记忆功能。
（5）数字量输出 由于智能传感器具有自补偿能力和自诊断能力，所以基本传感器的精度、稳定性、重复性和可靠性都将得到提高和改善；由于智能传感器具有双向通信能力，所以在控制室内就可对基本传感器实施软件控制，实现远程设定基本传感器的量程及组合状态。
2）智能型压力变送器的分类及性能简介
智能型压力变送器主要分为两种形式：一种为带HART协议的智能型压力变送器；另一种为带RS 485或RS 232接口的数字和模拟同时输出的智能型压力变送器。
（1）带HART协议的智能压力变送器
带HART协议的智能压力变送器，它的通信规程仍继续沿用4～20 mA标准模拟信号。它是一种智能通信协议，与现有的4～20 mA系统兼容，即在模拟信号上叠加一个专用频率信号，因此模拟与数字可以同时进行通信。
（2）带RS 232或RS 485接口的智能型压力变送器
带RS 232或RS 485接口的智能型压力变送器如图2-6所示，其原理：基本传感器的模拟信号经过A/D转换及微处理器和D/A转换分出两路信号：一路为4～20 mA模拟信号的输出；另一路为数字信号。由于此类型智能压力变送器具有RS 232接口，为异步通信协议接口，可以与许多通信协议兼容（如PLC）。它的特点是具有计算机通信接口；异步通信协议可与许多协议兼容；变送器可与总线采取串取方式（最多可串接256台变送器），组网方便；频率输出精度高，可远传。
图2-6 智能型压力变送器原理图
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