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壓力感測器怎麼選:壓力型式與量程、精度與穩定度、輸出與連接、介質與安裝的 4 個階段

壓力感測器怎麼選:壓力型式與量程、精度與穩定度、輸出與連接、介質與安裝的 4 個階段

壓力感測器先決定壓力型式與量程(量的是表壓、絕對壓、差壓或真空;正常壓力與可能的壓力上限各是多少);再看精度與穩定度(誤差怎麼表示、溫度的影響);接著看輸出與連接(電壓、電流或數位,與控制器和管路接頭對得上);之後處理介質與安裝(接觸介質的材質、環境、管路與安裝位置)。 本文以工廠設備、管路與氣液壓系統上連續量壓力的感測器與傳送器為主;壓力開關(只輸出開或關)、機械式壓力錶與醫療用的壓力量測不在本文範圍。分成 4 個階段:

  • 階段①|壓力型式與量程: 表壓、絕對壓、差壓、真空、正常壓力、壓力上限與突波。
  • 階段②|精度與穩定度: 滿量程百分比、線性度、遲滯、溫度。
  • 階段③|輸出與連接: 電壓、電流、數位、傳送器、接頭。
  • 階段④|介質與安裝: 接觸介質的材質、環境、管路與安裝位置。

本文從「已經知道要連續量壓力」開始講。下面每個階段寫:怎麼做、公開資料怎麼說、嘉鴻能幫的;各家資料與依據放在文末的「備註」。此為一般情況,仍需視個案而定。

① 壓力型式與量程 壓力型式 表壓、絕對壓、差壓 量程 正常壓力在中段 壓力上限 含突波與耐壓 做完這一步,要有 壓力型式與量程定案 ▶ ② 精度與穩定度 誤差 滿量程百分比 遲滯 線性度與重複性 溫度 補償與漂移 做完這一步,要有 精度與穩定度定案 ▶ ③ 輸出與連接 輸出 電壓、電流、數位 傳送器 整理成標準訊號 接頭 螺紋與衛生接頭 做完這一步,要有 輸出與連接定案 ▶ ④ 介質與安裝 材質 接液零件耐介質 環境 溫度與防護等級 位置 取壓點與引壓管 做完這一步,要有 介質與安裝定案
圖 1 壓力感測器選型的四個階段(示意圖,不按比例)

階段①:壓力型式與量程,先分清量的是哪一種壓力

怎麼做:

  • 先寫下:量什麼介質、正常工作壓力、可能出現的壓力上限與突波、要接到什麼控制器。
  • 壓力型式:表壓以大氣壓為零點;絕對壓以真空為零點;差壓量兩點之間的差;真空量低於大氣壓的壓力。
  • 量程:不要只看正常壓力;正常壓力要落在量程裡的一段,不要貼著上限。
  • 過壓:資料表會分開寫耐壓與破壞壓力,兩個值都要看。
  • 突波:液體突然停止或啟動,可能造成壓力突波;量程要能應付壓力上限。
  • 感測原理:壓阻式(應變式)常見;壓電式用在變化很快的壓力,量不了靜止的壓力。

公開資料怎麼說: 網路百科的條目寫到:絕對壓力以真空為零點,表壓以大氣壓為零點,差壓是兩點之間的壓力差,真空計量測低於大氣壓的壓力;壓阻式應變計是常見的通用技術,壓電式用在高動態的壓力,不能量靜壓。一家儀表公司的選型文章(2026 年 2 月)寫到:不要只依正常操作壓力選,建議在儀器滿量程的中間 50% 到 75% 使用。一個工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月)寫到:正常工作壓力約在額定量程的 60% 到 70%,並看過載與破壞壓力,壓力突波可能遠超過額定壓力。一家電子零件經銷商的文章(2018 年)寫到:耐壓是裝置能承受且仍維持功能的壓力上限,破壞壓力是元件失效、可能洩漏的壓力。一家壓力感測器廠商的文章(沒有標日期)寫到:過壓的原因包括流體錘擊、系統無意中受熱與調壓閥故障,選量程要能應付壓力上限,設計上有機械止動與洩壓等做法;過壓轉接器只解決暫時的過壓,不保護長期的過壓(備註表 1)。

嘉鴻能幫的: 下面的規格,都是 2026 年 10 月 13 日讀自商品頁的文字;商品頁沒有寫的,請洽詢。

  • 電容式真空壓力感測器:商品頁寫量測原理是電容式;這一頁款式的滿量程是 1 Torr,量測範圍 0.001 到 1.000 Torr;同頁說明這個系列的量程涵蓋 0.1 到 1000 Torr;真空接口是 NW16-KF。壓力型式(表壓或絕對壓)商品頁沒有寫,請洽詢。
  • 數位真空壓力感測器:商品頁寫壓力類型是複合型(真空加正壓),量測範圍 -100 到 +100 kPa;壓力單位可切換,有 kPa、MPa、kgf/cm²、bar、psi、mmHg、inHg 七種。
  • 壓力感知器:商品頁寫感測範圍 0 到 1 MPa,耐壓 1.5 MPa,接口 R1/8(附 M5 母螺紋轉接);頁內另列同系列其他範圍:0 到 -101 kPa、-100 到 100 kPa、0 到 500 kPa。破壞壓力沒有寫,請洽詢。
  • 複合壓力感測器:商品頁寫的「複合」,指同一台量真空與正壓,量測範圍 -101.3 到 +100.0 kPa。

階段②:精度與穩定度,誤差要連溫度一起看

怎麼做:

  • 先看精度怎麼寫:通常是滿量程的百分比,並註明在哪個溫度範圍內成立。
  • 精度包含什麼:線性度、遲滯、重複性;溫度造成的誤差也要一起看。
  • 溫度:環境或介質的溫度變化大時,看有沒有溫度補償,以及溫度造成的誤差。
  • 穩定度:長期使用後讀值會不會慢慢偏掉,請廠商提供資料。
  • 精度夠用就好:先寫下製程要的誤差,再比較資料表。

公開資料怎麼說: 同一家壓力感測器廠商的另一篇文章(沒有標日期)寫到:傳送器的精度是線性度、遲滯與重複性的合併效果,常見的額定例子是滿量程輸出的正負 0.25%。一家電子零件經銷商的文章(2018 年)寫到:精度通常以滿量程壓力的百分比,並在某個溫度範圍內給出;也要看遲滯、不重複性與非線性,並找在寬溫度與濕度範圍都穩定的產品。工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月)寫到:總誤差帶實際上合併非線性、遲滯與溫度漂移;介質或環境變化大時,溫度補償很重要;一般控制迴路的例子是 0.5% 到 1% 滿量程。網路百科的條目寫到:壓阻式感測器以雷射修整電阻,在 0 到 50 °C 的範圍提供內建的溫度補償;諧振式被認為長期讀值很穩定(備註表 2)。

嘉鴻能幫的: 下面是商品頁寫的精度與穩定度,各頁的寫法不一樣,比較時要先看寫的是哪一種基準;各頁都沒有寫「在哪個溫度範圍內成立」,請洽詢。

  • 壓力感知器:精度 ±1% F.S.(滿量程),重複精度 ±0.2% F.S.;頁面說明這個精度用在一般工程監控。
  • 複合壓力感測器:重複精度 ±0.2% F.S.;應答時間可選 2.5、5、100、500、1000 ms;精度(不是重複精度)商品頁沒有寫,請洽詢。
  • 電容式真空壓力感測器:精度寫「±0.25% of Reading(典型)」,也就是以讀值為基準、不是以滿量程為基準;頁內另寫這類量測元件屬消耗性,膜片疲勞會讓零點漂移,半導體廠通常依保養週期更換。
  • 智慧型壓力傳送器:精度 ±0.04%(頁面寫「of calibrated span」,以校準的範圍為基準);長期穩定性 ±0.1% URL/15 年;響應時間 90 ms(阻尼可調 0 到 100 s);工作溫度 -50 到 85 °C。

階段③:輸出與連接,控制器讀得到、管路接得上

怎麼做:

  • 輸出:電壓(例如 0 到 10 V)、電流(例如 4 到 20 mA)或數位(例如 IO-Link);要對上控制器的輸入。
  • 感測器與傳送器:感測器把壓力變成電訊號;傳送器再把訊號整理成標準輸出;要接可程式控制器、遠端監控、警報或記錄時,常用傳送器。
  • 距離:4 到 20 mA 在長距離不易受雜訊影響,也能偵測斷線;0 到 10 V 接線簡單,但長線有電壓降。
  • 開關輸出:只做簡單的上下限監控,是壓力開關的範圍,不在本文。
  • 管路接頭:高壓要牢固的螺紋;食品與製藥用衛生接頭。

公開資料怎麼說: 一家儀表公司的選型文章(2026 年 2 月)寫到:感測器把製程壓力轉成電訊號,傳送器再把訊號整理並縮放成 4 到 20 mA 這類標準輸出;需要可程式控制器或監控系統整合、遠端監控、警報或資料記錄時,傳送器是必要的;程序連接對準確與可靠都很重要。一家感測器廠商的文章(2026 年 8 月 3 日)寫到:輸出要對上控制系統,類比輸出仍常見,數位輸出越來越多用在系統整合;高壓用牢固的螺紋接頭,食品與製藥用衛生接頭,避免殘留並方便清洗。工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月)寫到:4 到 20 mA 兩線式在長距離不易受雜訊影響,並含斷線偵測;0 到 10 V 接線簡單,但對長線的電壓降敏感;IO-Link 是數位的點對點通訊,有診斷與遠端設定參數;開關輸出(PNP 或 NPN)用在簡單的上下限監控。一家電子零件經銷商的文章(2018 年)寫到:內建訊號調理、溫度補償與數位輸出,可以加快整合(備註表 3)。

嘉鴻能幫的: 下面是商品頁寫的輸出、電源與接口;先對上控制器的輸入,再看接口。商品頁沒有寫的,請洽詢。

  • 智慧型壓力傳送器:輸出 4 到 20 mA DC,支援 HART 5 數位通訊;電源 10.5 到 42 V DC;量測範圍依款式分兩種:0.07 到 14 MPa,與 0.0175 到 3.5 MPa;過程連接依款式分垂直管與水平管安裝。
  • 電容式真空壓力感測器:輸出 0 到 10 VDC 類比;電源 ±15 VDC;電氣接頭 D-sub 15 pin。
  • 數位真空壓力感測器:商品頁寫兩種輸出:標準型是兩點的 NPN 開集極輸出,多功能型是一點 NPN 加類比 1 到 5 V;電源 DC 12 到 24 V;配管接口 R1/8 或 M5。標準型只有開、關兩段,屬於開關輸出,是壓力開關的做法;要連續的壓力值,要看有類比輸出的那一款。
  • 複合壓力感測器:輸出是兩點的 NPN 開集極(OUT1、OUT2),負載上限電流 80 mA,電源 DC 12 到 24 V,配管口徑 R1/8;商品頁沒有寫類比輸出,也就是以開關輸出為主。商品頁說 PNP 輸出是另一個型號。
  • 壓力感知器:輸出 1 到 5 VDC 類比電壓;電源 DC 12 到 24 V。商品頁說,控制器若是 4 到 20 mA 電流型,要選另一個型號。

階段④:介質與安裝,材質要耐介質、位置要對

怎麼做:

  • 介質:先寫下是什麼介質;接觸介質的零件(膜片、接頭、焊縫)都要耐這個介質。
  • 材質:腐蝕性或高純度的介質,來源的例子是不鏽鋼或陶瓷的感測元件;一般的液壓油可用較經濟的材料。
  • 黏稠、會結晶、有纖維或很熱的介質:來源提到隔膜密封與齊平式膜片。
  • 環境:溫度、濕度、防護等級、衝擊與振動、安裝位置。
  • 通氣孔:表壓感測器的封裝有通氣孔,髒污可能把它堵住。
  • 安裝位置:量氣體時,傳送器裝在取壓點的上方;量液體或蒸汽時,裝在下方;引壓管要連續地由取壓點斜向傳送器。
  • 蒸汽與高溫:來源寫多數傳送器耐不住蒸汽的製程溫度,請廠商說明怎麼處理。

公開資料怎麼說: 前述壓力感測器廠商講選型的文章(沒有標日期)寫到:接觸介質的表面都要與介質相符,膜片、接頭與焊縫也包括在內;環境要仔細檢查,包括溫度、濕度、防護等級、衝擊、振動與安裝位置。一家儀表公司的選型文章(2026 年 2 月)寫到:沒有確認材質與介質是否相符,是常見的壓力量測錯誤之一;電子傳送器要有對應現場環境的防護等級。工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月)寫到:腐蝕性或超純的介質,優先選用 316L 不鏽鋼或陶瓷感測元件;標準液壓油可用較經濟的材料;隔膜密封保護感測元件不受熱介質影響,黏稠、結晶或有纖維的介質建議用齊平式膜片。電子零件經銷商的文章(2018 年)寫到:表壓感測器的通氣孔可能被髒污堵住。一篇 2018 年的專欄文章寫到:氣體量測時傳送器要裝在取壓點之上,液體或蒸汽要裝在取壓點之下,引壓管要連續由取壓點斜向傳送器;管線的任何高點都可能積存蒸氣,造成讀值錯誤;蒸汽的製程溫度,多數傳送器耐不住(備註表 4)。

嘉鴻能幫的: 下面是商品頁寫的接觸介質的材質、防護與工作溫度;引壓管、安裝位置與通氣孔,商品頁都沒有寫,請洽詢,並附上介質、溫度、壓力與突波、接頭規格與安裝空間。

  • 智慧型壓力傳送器:接液部寫 316L 不鏽鋼隔膜、Hastelloy C-276 膜片與 PTFE 密封;防護等級 IP66/IP67;工作溫度 -50 到 85 °C。商品頁另標示功能安全與防爆等認證,本文沒有查證。
  • 壓力感知器:接液部是 316L 不鏽鋼,防護等級 IP65;商品頁寫不腐蝕這種不鏽鋼的液體或氣體都能用(頁面的說法)。
  • 電容式真空壓力感測器:商品頁寫用在非腐蝕性氣體(例如氮氣、氬氣、氦氣);頁內說明另有加熱型,加熱是為了避免製程氣體在感測膜片上凝結。
  • 數位真空壓力感測器:商品頁寫量的是空氣與非腐蝕性氣體;防護等級 IP40;操作溫度 0 到 50 °C。
  • 複合壓力感測器:商品頁寫量的是空氣與非腐蝕性氣體;防護等級 IP40;操作溫度 0 到 50 °C;外殼材質 PBT。
需要對型式時,請先準備六項資料:量什麼介質與壓力型式、正常與壓力上限(含突波)、需要的精度與溫度範圍、控制器的輸入與接頭規格、介質的材質要求、現場的環境與安裝位置。歡迎聯繫嘉鴻。

常見問題

Q1:表壓、絕對壓、差壓差在哪?

差在零點:表壓以大氣壓為零點,絕對壓以真空為零點,差壓量的是兩點之間的壓力差,真空量的是低於大氣壓的壓力。先寫下量什麼介質、要接到什麼控制器,再選型式。

Q2:壓力感測器的量程怎麼選?

不要只看正常壓力:正常壓力要落在量程裡的一段,不要貼著上限,量程也要應付可能出現的壓力上限。液體突然停止或啟動可能造成壓力突波;資料表會分開寫耐壓與破壞壓力,兩個值都要看(見本頁階段①)。

Q3:壓力傳送器的精度 ±0.25% 是什麼意思?

一家壓力感測器廠商的文章寫,傳送器的精度是線性度、遲滯與重複性的合併效果,常見的額定例子是滿量程輸出的正負 0.25%。一家電子零件經銷商的文章(2018 年)寫,精度通常以滿量程的百分比、在某個溫度範圍內給出,所以溫度變化大時,要另看溫度補償與溫度造成的誤差。

Q4:壓力感測器選 4~20 mA 還是 0~10 V 輸出?

4 到 20 mA 在長距離不易受雜訊影響,也能偵測斷線;0 到 10 V 接線簡單,但長線有電壓降。要接可程式控制器、遠端監控、警報或記錄時,常用把訊號整理成標準輸出的傳送器;也有 IO-Link 這類數位輸出,要對上控制器的輸入。

Q5:壓力傳送器要裝在取壓點上方還是下方?

量氣體時,傳送器裝在取壓點的上方;量液體或蒸汽時,裝在下方;引壓管要連續地由取壓點斜向傳送器。來源也寫,多數傳送器耐不住蒸汽的製程溫度,請廠商說明怎麼處理。

備註:來源與例外

以下給需要核對的人看,不看也不影響上面的做法。您的資料表、感測器廠商的選型資料與現場的實測,和本文不同時,以它們為準。

各階段的出處

來源用在哪裡與出處
來源 1階段①、②:壓力型式、感測原理、溫度補償、長期穩定。出處:網路百科的壓力感測器條目(多人編輯,內容會變動)
來源 2階段①:過壓的原因與做法。出處:一家壓力感測器廠商講過壓的文章(沒有標日期;廠商資料)
來源 3階段②、④:傳送器精度、介質與環境。出處:同一家廠商講選型考量的文章(沒有標日期;廠商資料)
來源 4階段①至④:耐壓與破壞壓力、精度的寫法、整合、通氣孔。出處:一家電子零件經銷商的壓力感測器選擇文章(2018 年 10 月 12 日;經銷商資料)
來源 5階段①、③、④:量程位置、感測器與傳送器、材質與介質。出處:一家儀表公司的選型文章(2026 年 2 月 26 日;儀表公司資料)
來源 6階段③:輸出與接頭。出處:一家感測器廠商的壓力傳送器選擇文章(2026 年 8 月 3 日;廠商資料)
來源 7階段①至④:量程、總誤差帶、輸出訊號、材質與特殊介質。出處:一家工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月;網站資料)
來源 8階段④:傳送器的安裝位置與引壓管。出處:一份自動化專業雜誌的專欄文章(2018 年 8 月 16 日;專欄文章)
嘉鴻資料「嘉鴻能幫的」。出處:嘉鴻商品頁

表 1|壓力型式與量程

項目內容
壓力型式絕對壓以真空為零點;表壓以大氣壓為零點;差壓是兩點之間的壓力差;真空計量測低於大氣壓的壓力(來源 1)
感測原理壓阻式應變計是常見的通用技術;壓電式用在高動態壓力,不能量靜壓(來源 1)
量程位置不要只依正常操作壓力選,建議在滿量程的中間 50% 到 75% 使用(來源 5)
量程位置正常工作壓力約在額定量程的 60% 到 70%;看過載與破壞壓力;壓力突波可能遠超過額定壓力(來源 7)
耐壓與破壞壓力耐壓是裝置能承受且仍維持功能的壓力上限;破壞壓力是元件失效、可能洩漏的壓力(來源 4)
過壓原因流體錘擊、系統無意中受熱、調壓閥故障;突波由液體突然停止或啟動造成(來源 2)
過壓做法選量程要能應付壓力上限;設計上有機械止動與洩壓;過壓轉接器只解決暫時的過壓(來源 2)

來源:1、2、4、5、7

表 2|精度與穩定度

項目內容
精度的組成線性度、遲滯與重複性的合併效果;額定的例子是滿量程輸出的正負 0.25%(來源 3)
精度的寫法通常以滿量程壓力的百分比,並在某個溫度範圍內給出;也看遲滯、不重複性與非線性;找在寬溫度與濕度範圍都穩定的產品(來源 4)
總誤差帶合併非線性、遲滯與溫度漂移;介質或環境變化大時溫度補償很重要;一般控制迴路的例子是 0.5% 到 1% 滿量程(來源 7)
溫度補償壓阻式感測器以雷射修整電阻,在 0 到 50 °C 範圍提供內建溫度補償(來源 1)
長期穩定諧振式被認為長期讀值很穩定(來源 1)

來源:1、3、4、7

表 3|輸出與連接

項目內容
感測器與傳送器感測器把製程壓力轉成電訊號;傳送器把訊號整理並縮放成 4 到 20 mA 這類標準輸出;需要可程式控制器整合、遠端監控、警報或資料記錄時是必要的(來源 5)
輸出輸出要對上控制系統;類比仍常見,數位越來越多用在系統整合(來源 6)
4 到 20 mA兩線式,長距離不易受雜訊影響,含斷線偵測(來源 7)
0 到 10 V接線簡單,但對長線的電壓降敏感(來源 7)
IO-Link 與開關IO-Link 是數位點對點通訊,有診斷與遠端設定;開關輸出(PNP 或 NPN)用在簡單的上下限監控(來源 7)
整合內建訊號調理、溫度補償與數位輸出,可以加快整合(來源 4)
接頭高壓用牢固的螺紋接頭;食品與製藥用衛生接頭,避免殘留並方便清洗;程序連接對準確與可靠都很重要(來源 5、6)

來源:4、5、6、7

表 4|介質與安裝

項目內容
介質接觸介質的表面都要與介質相符,膜片、接頭與焊縫也包括在內;沒有確認是常見的壓力量測錯誤之一(來源 3、5)
材質腐蝕性或超純的介質,優先選用 316L 不鏽鋼或陶瓷感測元件;標準液壓油可用較經濟的材料(來源 7)
特殊介質隔膜密封保護感測元件不受熱介質影響;黏稠、結晶或有纖維的介質建議用齊平式膜片(來源 7)
環境溫度、濕度、防護等級、衝擊、振動與安裝位置;電子傳送器要有對應現場環境的防護等級(來源 3、5)
通氣孔表壓感測器的封裝有通氣孔,髒污可能把它堵住(來源 4)
安裝位置氣體量測傳送器裝在取壓點之上,液體或蒸汽裝在取壓點之下;引壓管要連續斜向傳送器;任何高點都可能積存蒸氣,造成讀值錯誤(來源 8)
蒸汽蒸汽的製程溫度,多數傳送器耐不住(來源 8)

來源:3、4、5、7、8

此為一般情況,仍需視個案而定。

例外與限制

  • 看到什麼、沒看到什麼:本文看到的是一篇網路百科條目(多人編輯)、一家壓力感測器廠商的兩篇文章(都沒有標日期)、一家電子零件經銷商的文章(2018 年)、一家儀表公司的選型文章(2026 年 2 月)、一家感測器廠商的文章(2026 年 8 月)、一個工業用品網站的選型文章(頁面標 2026 年 7 月)、一篇自動化雜誌的專欄文章(2018 年)。沒有讀到壓力量測的標準全文;來源沒有各感測原理的長期穩定度數字(網路百科只寫諧振式被認為很穩);來源沒有校正的步驟,正文沒寫校正;過壓那篇列了三項設計做法,其中一項沒有說明意思,正文沒有取。
  • 數字是例子:量程中間 50% 到 75%、額定量程的 60% 到 70%、正負 0.25% 滿量程、0.5% 到 1% 滿量程、0 到 50 °C、4 到 20 mA、0 到 10 V,是各來源的例子,不是選型門檻;來源 4、5、7 是經銷商、儀表公司與網站的資料,來源 2、3、6 是廠商資料,各自說自家的做法。
  • 來源之間的說法不完全一樣:正常壓力落在量程的位置,來源 5 寫中間 50% 到 75%,來源 7 寫 60% 到 70%,正文並列;來源 2 說過壓是「感測器能承受而不影響性能的壓力上限」,來源 4 把耐壓與破壞壓力分開講,正文照來源 4 的分法,並提醒資料表要兩個值都看。
  • 只有單一來源的說法:過壓的原因與過壓轉接器只擋暫時過壓(來源 2);傳送器精度包含線性度、遲滯與重複性、額定的例子(來源 3);4 到 20 mA、0 到 10 V、IO-Link 與開關輸出的說法(來源 7);引壓管斜向與高點積存蒸氣(來源 8)。
  • 有立場的資料:來源 2、3、6 是廠商資料,來源 4、5、7 是經銷商、儀表公司與網站資料,正文都寫成「寫到」,不寫成一般規則。
  • 來源的原文是英文:中文是本文的翻譯。
  • 本文的整理:正文沒有使用「本文的整理」標記,各項說法都能在上面的來源找到對應。
  • 範圍:本文講選型的思路;不談各家型號對照,也不談價格與交期;壓力開關(只輸出開或關)不在本文範圍。
  • 設備與商品:「嘉鴻能幫的」的數字與說法,是 2026 年 10 月 13 日讀自商品頁的文字,沒有看商品圖片,也沒有讀到規格書,不是本文查證的;商品頁標示的認證與標準,本文沒有查證;規格以商品頁為準,商品頁沒有寫的,請洽詢。
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