在工業生產、科研實驗等眾多領域，精確測量壓力至關重要。數字式壓力變送器作為壓力測量的關鍵設備，能將壓力信號高效轉換為數字信號，其轉換過程備受關注。

數字式壓力變送器工作時，首先通過壓力傳感器感知壓力變化。常見的壓力傳感器有應變片式、壓阻式（MEMS）、電容式、壓電式等類型。以應變片式傳感器為例，它基于金屬或半導體應變片受壓后電阻發生變化的原理工作，通常采用惠斯通電橋將電阻變化轉化為電信號輸出。壓阻式（MEMS）傳感器則依靠硅晶片受壓后電阻率改變來工作，具備高精度、小型化優勢。電容式傳感器通過壓力改變電容極板間距，進而使電容值產生變化。壓電式傳感器常用于動態壓力測量，一些晶體（如石英）受壓時會產生電荷。壓力經由隔離膜片傳遞到傳感元件，像在高溫、腐蝕性環境中常用 316L 不銹鋼隔離膜片，可防止介質腐蝕傳感器。

傳感器輸出的信號往往較為微弱，多為毫伏（mV）級，因此需要進行信號放大與補償。放大器將微弱信號放大，同時溫度補償電路會消除環境溫度對信號的影響，確保信號的準確性。這一步是保障壓力信號后續準確轉換的基礎。

完成信號放大與補償后，模擬信號需轉換為數字信號，這一關鍵步驟由模數轉換器（ADC）承擔。ADC 運用逐次逼近等方法，將連續的模擬電壓電平轉換為離散數字值。例如，一個 12 位的 ADC 能把 0V 至 5V 的電壓范圍細分為 4096（2 的 12 次方）個不同數字值，意味著它可分辨低至 1.22mV（5V÷4096）的電壓變化。不同位數的 ADC 分辨率不同，位數越高，對信號變化的分辨能力越強，轉換精度也就越高。

ADC 輸出的數字信號并非直接可用，還需進行額外處理，如縮放、補償或校準等，一般由微控制器或其他處理設備執行。經過這些處理后，數字信號便能轉換為壓力讀數。通過特定公式，依據 ADC 量程與壓力變送器量程的對應關系，將數字值準確換算為實際壓力值。

數字式壓力變送器將壓力信號轉換為數字信號的過程，涉及從壓力感知、信號調理到數字轉換及后續處理的一系列精密步驟。這一過程的高效、精確實現，為各行業壓力測量與控制提供了可靠支持。相關企業與科研人員需持續關注技術發展，不斷優化轉換工藝，提升數字式壓力變送器性能，助力各行業在壓力測量領域邁向更高水平，為工業生產、科學研究等提供更堅實的技術保障 。