压力、相对压力及差压之间区别

为针对特定应用选择合适的压力传感器，除压力量程之外，首先必须考虑压力测量的类型。根据压力传感器测量压力时参考压力的不同，压力传感器又可分为压力传感器，相对压力传感器和差压传感器三种。在此，我们在First Sensor压阻式压力传感器的基础上做一解释。

图1：压力、相对压力及差压的比较

压力

压力是以空空间真空（零压）为起点计算的压强。在实践中，压阻式压力传感器测量以高真空参考压力为起点计算的压强。该高真空室密封于其传感膜片的背后。相比待测压力，该真空可忽略不计。First Sensor的压力传感器量程范围为0至700mbar以及0至1bar，亦可覆盖大气压范围。

图2：压力传感器（压阻技术）原理

示例

• 压力传感器设计用于大气压力气压计或测高仪的测量。在此类应用领域，压力传感器提供特殊的气压量程范围，例如自600至1100mbar或自800至1100mbar。
• 此外，压力传感器还可用于在真空包装机中施加固定的真空压力，以此实现密封和保存食品，而不会受到当地日常空气压力的影响。

相对压力

相对压力是以环境大气压力为起点计算的压力值。海平面的平均气压力为1013.25mbar。因天气条件或高度而引致的大气压力变化会直接影响相对压力传感器的输出。以环境压力为零位，高于环境压力的相对压力被称为"正压"。低于大气压力的被测压力被称为"负压"或真空表压。通常情况下，真空指一种几乎不存在任何物质的空间状态。根据其质量的不同，真空空间可分为不同类型，例如低真空、高真空和超高真空。

压力传感器仅提供一个压力端口。大气压力经由排气孔或排气管被传递至传感元件的背面，因此获得补偿。

图3：相对压力传感器（压阻技术）原理

示例

• 相对压力测量的典型示例是轮胎压力的控制。在该应用领域，高于环境压力的正确正压压力确保的轮胎性能。
• 在通风储罐或敞口容器中测量静压液位时，必须补偿气压变化，以此避免错误的液位指示。为此，可采用配备排气管的潜水水位探头或配备排气孔的螺纹式外装型压力变送器。
• 在医疗技术领域，抽吸设备运用相对负压（真空）在伤口治疗、手术或紧急应用领域去除分泌液或粘液。

差压

差压是任何两个过程压力p1与p2之间的压力差。因此，差压传感器必须提供两个配备钢管或螺纹连接的独立压力端口。First Sensor带放大压力传感器能够测量正压与负压压差，即p1>p2和p1<p2。此类传感器被称为双向差压传感器，量程范围可为-1至+1bar或-2.5至+2.5bar。相比之下，单向差压传感器在正压条件下运作（p1>p2），例如自0至1bar或0至2.5mbar。此外，还须向压力端口施加更高压力（被定义为"高压"）。

图4：差压传感器（压阻技术）原理

示例

• 差压传感器可应用于医疗设备领域，用以检测呼吸流量；亦可用于暖通空调领域，用以控制空气流量。流体通路的内部限制元部件（例如积层式流量元件或孔板）能够生成一个微小压降，构成体积流率测量值的计算基础。差压传感器测量此种内部限制元部件上的压降。 
• 该原理亦适用于滤清器监控。当滤清器开始堵塞流动阻力时，滤清器的压降会相应上升。差压传感器控制此压降并在达到临界值时触发警报。