在許多情況下，需要知道罐中液體的液位或空氣管道內的壓力。 這兩種情況都是相當低的壓力，很難測量。 這可以通過多種方式實現。 最簡單的是觀察鏡或觀察管，如下所示。 這樣做的前提是儲罐中的液體會迫使液體從觀察管上升到與儲罐中的液位相同的水平，或者被測量的氣壓會使液位升高，等于施加的壓力。 單體計是測量低氣壓/真空的常用設備。 這在不透明或至少半透明的罐中特別有用。 在風管的情況下，沒有任何可見的東西，因此需要某種外部設備。 雖然這是一種簡單的方法，但它并不是特別方便，因為它需要位于儲罐處或靠近被測管??道。 如果需要遠程監控，這沒有用，如果需要任何類型的反饋，則更沒用，因為它完全是手動的。

如果需要對液位進行遠程監控，還有更多選擇。 一個常見的例子是浮子型電阻（電位計）傳感器，通常在汽車油箱液位發送單元中找到。 這些傳感器工作良好，但有一些缺點。

位于油箱內

置換水箱中的一些體積

移動部件

帶浮子式液位傳感器的儲罐

根據被測量的介質和組件的設計，這種類型的傳感器可能會成為由介質本身引起的故障的受害者。 一個常見的問題是浮子吸收了它浸沒在其中的介質，這將導致人為的低液位讀數，因為浮子會失去一些浮力。

為了提供可靠的液位傳感器，非常需要沒有移動部件的液位傳感器。 為此，可以使用諸如 Merit Sensor Systems 的 TR 系列之類的傳感器。 TR 系列壓力傳感器是壓阻式 MEMS 壓力傳感元件，與陶瓷基板上的 ASIC 配對。 該傳感器可用于多種壓力范圍、表壓或絕壓測量以及自定義校準和輸出。

為了實現最準確的液位讀數，應使用量具部件。 這是優選的，因為作用在罐中流體上的大氣壓力也會作用在 MEMS 壓力傳感器的參考側，即使在大氣壓力發生變化時也能提供最準確的讀數。 在氣壓差測量的情況下，參考可以是大氣或其他空間。 這方面的一些例子是：

建筑管道靜壓測量（大氣到加壓管道（通常為英寸水柱））

建立高管道靜壓（類似于常規管道靜壓，但如果壓力超過建筑物和空氣供應系統的安全水平（通常為英寸水柱），則通常連接到風扇控制器以關閉風扇）

建立空氣過濾器狀態（過濾器兩端的壓差 - 隨著過濾器堵塞（通常為英寸水柱），壓差更大）

建筑空間壓力（兩個空間之間的壓差，以確保氣流朝正確的方向流動 - 在潔凈室中很常見（通常為十分之一英寸的水））

測量水或空氣等介質的液位很困難，因為在 39°F 下測量的一英寸水僅 ≈ 0.0360911906567 PSI。 Merit 的 TR 系列提供高靈敏度（低壓）配置，當校準到 5 PSIG 時，可以解析為 1 英寸的水。 使用具有更高靈敏度的不同校準和/或定制 MEMS 設備可以獲得更好的分辨率。

下圖顯示了 5PSIG 校準和 1 PSIG 校準之間的差異。 傳感器的輸出存在顯著差異，從而提供更好的分辨率。

一旦選擇了具有可接受分辨率的傳感器，就有了傳感器接口選項。 TR系列傳感器從最小壓力到最大壓力提供0.5至4.5V的線性電壓輸出，并進行溫度補償。 該電壓可以由系統控制器監控，也可以簡單地連接到電路，例如下面的電路，它將通過 VR1 提供可變電平閾值。 這可以用作低液位指示器/警報或溢出指示器警報，具體取決于電路的配置。

可變壓力液位開關/指示器的基本電路

下面是上述電路的操作示例。 這是一個理想的理論示例。 將 VR1 設置為所需電平的計算電壓（在這種情況下為 10” WC，或 ~1.94V），當傳感器電壓達到 VR1 的設定點時，U1 的輸出將變高。

無論需要可變信號，還是簡單的 ON/OFF 就足夠了，低壓 TR 系列傳感器都可以使用。 這里討論的一些應用目前由其他傳感器技術處理，但可以通過適當設計和實施的基于 MEMS 的傳感器很好地處理。

審核編輯：郭婷