壓力傳送器 vs 壓力錶：工業選型完全指南
TRANSMITTER VS GAUGE 壓力傳送器 vs 壓力錶｜工業選型完全指南
一句話總結
壓力錶提供現場即時目視讀數，不需電力；壓力傳送器將壓力轉換為標準電訊號（4–20 mA、RS485），整合自動化系統、遠端監控與 SCADA。兩者並非對立，而是互補——高價值製程往往同時安裝兩種儀表。
產品一覽：認識兩大壓力量測儀表
電子式
壓力傳送器
Pressure Transmitter
- 輸出 4–20 mA / RS485 標準訊號
- 可接 PLC / DCS / SCADA 系統
- 支援遠端監控與數據記錄
- 精度可達 ±0.1% FS
適用 自動化控制、製程監控、遠端數據採集
機械式
壓力錶
Pressure Gauge
- 無需電源，純機械運作
- 現場即時目視讀數
- 結構簡單、維護容易
- 充液型可抗振動
適用 現場巡檢、無電源環境、維修參考
經濟型
ABS 塑殼壓力錶
ABS Case Pressure Gauge
- 輕量化 ABS 工程塑膠外殼
- 耐腐蝕、抗衝擊
- 成本效益高
- 適合一般工業環境
適用 水處理、空調系統、一般機械設備
快速對比一覽
| 特性 | 壓力傳送器 | 壓力錶 | ABS 塑殼壓力錶 |
|---|---|---|---|
| 訊號輸出 | 4–20 mA / RS485 / HART | 無（目視讀數） | 無（目視讀數） |
| 電源需求 | 需要（24 VDC） | 不需要 | 不需要 |
| 遠端監控 | 支援 | 不支援 | 不支援 |
| 外殼材質 | 316L 不鏽鋼 | 不鏽鋼 / 銅合金 | ABS 工程塑膠 |
| 價格區間 | 較高 | 中等 | 經濟實惠 |
一、名詞釐清：傳感器、傳送器、變送器、壓力錶
在台灣工業圈，以下術語常被混用，實際上存在層次差異：
| 術語 | 英文 | 定義 |
|---|---|---|
| 壓力傳感器（感測元件） | Pressure Sensor | 將壓力轉換為電訊號的敏感元件，是傳送器的核心零件，通常不單獨出售給終端用戶 |
| 壓力傳送器（完整儀表） | Pressure Transmitter | 傳感器＋訊號處理電路＋程序接口，輸出標準工業訊號（4–20 mA、0–10 V、RS485），可直接接 PLC/DCS |
| 壓力變送器 | Pressure Transmitter | 與「壓力傳送器」同義，中國大陸常用說法 |
| 壓力錶 | Pressure Gauge | 機械或數位式就地顯示儀表，彈簧管（Bourdon Tube）受壓偏移帶動指針，無需電源 |
| 壓力開關 | Pressure Switch | 到達設定壓力時觸發開關訊號，屬於壓力傳感器的特殊應用 |
二、工作原理對比
壓力錶：純機械彈性元件
傳統壓力錶的核心是 C 型彈簧管（Bourdon Tube），也可以是膜片（Diaphragm）或波紋管（Bellows）。
製程壓力 → 彈簧管受壓變形 → 機械連桿放大位移 → 指針轉動 → 刻度盤直接目視讀數
- 完全被動，零電力消耗
- 機械結構，耐振動版本可充填甘油（Glycerin-filled）吸收振動
- 隔膜式壓力錶（Diaphragm Gauge）適用於高黏度、腐蝕性介質
壓力傳送器：電子式訊號轉換
現代工業級壓力傳送器多採用矽壓阻（Piezoresistive）或電容式（Capacitive）感測原理。
製程壓力 → 感測膜片微變形 → 應變計電阻值變化 → 惠斯通電橋電路放大 → 訊號處理 IC 線性化、溫度補償 → 輸出標準 4–20 mA / 數位訊號 → PLC / DCS / SCADA 接收
- 需要供電（一般 24 VDC）
- 輸出訊號可遠端傳輸，不受距離限制（4–20 mA 電流迴路尤其抗干擾）
- 具備溫度補償電路，高溫或低溫環境精度表現優於機械錶
三、輸出方式與接線差異
壓力傳送器輸出類型
| 輸出類型 | 規格 | 適用場景 |
|---|---|---|
| 4–20 mA（兩線式） | 工業標準，最普遍 | PLC/DCS、長距離佈線、防干擾 |
| 0–10 V（三線式） | 電壓輸出 | 短距離、BMS 樓宇自控 |
| HART 協議 | 疊加在 4–20 mA 上的數位通訊 | 設備診斷、遠端校準 |
| RS485 / Modbus RTU | 數位匯流排 | 多點量測、工廠網路 |
| IO-Link | 智慧感測器協議 | 工業物聯網（IIoT）應用 |
| PROFIBUS / EtherNet/IP | 現場匯流排 | 大型 DCS 整合 |
選型要點：若接台系 PLC（如三菱、西門子），4–20 mA 是最通用的選擇；若需要設備診斷功能（SIL 認證廠區），選擇支援 HART 的智慧型傳送器。
四、精度比較與總持有成本（TCO）
| 指標 | 一般工業壓力錶 | 精密壓力錶 | 一般壓力傳送器 | 高精度壓力傳送器 |
|---|---|---|---|---|
| 精度等級 | ±1.0 ~ 1.6% FS | ±0.25 ~ 0.6% FS | ±0.5% FS | ±0.05 ~ 0.1% FS |
| 長期穩定性 | 中（機械磨耗） | 中 | 高 | 極高 |
| 溫度影響 | 中（無補償） | 中 | 低（有補償電路） | 極低 |
| 遠端校準 | 不可 | 不可 | HART 可遠端零點調整 | 支援遠端完整校準 |
昶特觀點：對於半導體客戶而言，一次因壓力量測失誤導致的製程異常，損失遠超百台傳送器的採購成本。選用高精度品牌傳送器是典型的「省小錢、賠大錢」風險規避。
五、選型決策樹：我該選哪一種？
開始選型
│
├─ 是否需要將壓力資料傳回 PLC / DCS / SCADA？
│ ├─ 是 → 選「壓力傳送器」
│ └─ 否 → 繼續下一題
│
├─ 是否需要數據記錄 / 趨勢分析 / 遠端監控？
│ ├─ 是 → 選「壓力傳送器」
│ └─ 否 → 繼續下一題
│
├─ 安裝位置是否有電源可用？
│ ├─ 否（遠端野外、機器死角）→ 選「壓力錶」
│ └─ 是 → 繼續下一題
│
├─ 是否只需現場目視確認，不需自動控制？
│ ├─ 是 → 選「壓力錶」
│ └─ 否 → 繼續下一題
│
├─ 是否需要高精度（<0.25% FS）量測？
│ ├─ 是 → 選「高精度壓力傳送器」（如 WIKA S-20、Yokogawa EJX）
│ └─ 否 → 選「一般工業壓力傳送器」
│
└─ 是高價值製程（半導體、製藥 GMP）或安全關鍵場景？
└─ 是 → 建議「壓力傳送器 ＋ 壓力錶」雙重配置| 情境 | 推薦儀表 |
|---|---|
| 無電力、遠端就地顯示 | 壓力錶 |
| PLC 自動控制迴路 | 壓力傳送器（4–20 mA） |
| SCADA / 遠端監控中心 | 壓力傳送器（HART/RS485） |
| 維修人員現場確認 | 壓力錶（並聯安裝） |
| 腐蝕性介質（氯氣、鹽酸） | 隔膜式壓力錶 或 隔膜密封傳送器 |
| 爆炸性環境（Zone 1/2） | 防爆型壓力傳送器（Ex d/Ex ia） |
| 半導體製程（CDA、N₂、H₂） | 高純度/電拋光型壓力傳送器 |
| 食品/製藥 GMP 場合 | 衛生型（Sanitary）壓力傳送器 |
六、各產業應用場景解析
半導體製造廠（晶圓廠）
- CDA 管路監控：4–20 mA 傳送器接 FMCS/BMS，確保蝕刻腔體壓力恆定
- 製程腔體絕對壓力量測：絕對壓傳送器，量程 0–1,000 torr
- 化學品輸送管路（HF/NMP）：全氟材質（PTFE/PFA）隔膜密封傳送器
- 現場目視確認：不鏽鋼隔膜式壓力錶，搭配球閥隔離
Re-Atlantis 推薦：WIKA S-20（高潔淨度型）、Yokogawa EJX910A 多變數傳送器
石化與石油天然氣
- 高壓管線（0–700 bar）錶壓傳送器
- 差壓傳送器量測流量（孔板/文丘里管搭配使用）
- 防爆充液壓力錶（Zone 2 場所）
- SIL 2 認證安全迴路壓力傳送器
Re-Atlantis 推薦：Ashcroft 1490 系列（IECEx 防爆）、WIKA PGT23.063（充液防爆錶）
製藥廠 GMP 環境
- WFI（注射用水）管路：衛生型（Tri-Clamp 接口）壓力傳送器
- 滅菌高壓蒸汽（SIP）：316L 不鏽鋼隔膜傳送器，耐 150°C
- 潔淨室換氣正壓監控：低差壓傳送器（0–1,000 Pa 量程）
Re-Atlantis 推薦：Ashcroft K2 衛生型傳送器、WIKA TR10-D（Tri-Clamp 版）
HVAC 與樓宇自控（BAS/BMS）
- 冷凍水供回水差壓量測
- 空調箱（AHU）風道靜壓監控（低微壓差傳送器）
- 冷卻水塔泵浦出口壓力確認（壓力錶就地目視）
- 恆壓供水系統：壓力傳送器回授 PID 控制
Re-Atlantis 推薦：Manostar WO81 微差壓傳送器（日本製）
七、同時使用兩種儀表：業界最佳實踐
在高價值或安全關鍵製程中，業界標準做法是在同一測壓點同時安裝壓力傳送器與壓力錶：
- 傳送器 → 24 小時連續監控，接 DCS 觸發警報、聯鎖控制
- 壓力錶 → 現場工程師目視確認傳送器讀值是否正確，校準時作為參考
- 隔離閥 → 單獨隔離壓力錶進行維護，不中斷製程
製程管線
│
├─[截止閥]──[壓力傳送器]──→ 4-20mA → PLC/DCS
│
└─[截止閥]──[壓力錶]（就地目視）這種配置在 ISO 10418（離岸生產設施）及 ASME B31.3（製程管道）工程規範中均有推薦。
八、壓力傳送器三大類型：錶壓、絕對壓、差壓
| 類型 | 基準點 | 適用場景 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 錶壓（GP） | 當地大氣壓 | 大多數工業製程（壓縮空氣、蒸汽、冷卻水） | 量測結果受海拔高度影響 |
| 絕對壓（AP） | 絕對真空（0 Pa abs） | 半導體真空腔體、蒸汽壓量測、高海拔環境 | 不受環境大氣壓波動影響 |
| 差壓（DP） | 兩點壓差 | 管道流量計算、過濾器淤塞監控、液位量測 | 典型量程 0–100 mbar 至 0–10 bar ΔP |
九、Re-Atlantis 產品推薦
壓力傳送器
| 品牌 | 型號 | 精度 | 特點 | 適用產業 |
|---|---|---|---|---|
| WIKA（德國） | S-20 | ±0.25% FS | 316L 不鏽鋼，IP 67 | 半導體、化工 |
| Ashcroft（美國） | T2F | ±0.25% FS | 薄膜電容式，抗振 | 石化、電力 |
| Yokogawa（日本） | EJX110A | ±0.04% FS | 差壓，HART 7，SIL 2 | 製藥、精密製程 |
| Orange Research（美國） | 1500D | ±1% FS | 視窗型差壓，無需電源 | 過濾器監控 |
壓力錶
| 品牌 | 型號 | 特點 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| WIKA（德國） | PGT23.063 | 充液，防爆，316L | 石化、礦業 |
| Ashcroft（美國） | 1008T | 雙金屬，高溫 | 蒸汽管線 |
| Manostar（日本） | WO71 | 微差壓，高靈敏 | 潔淨室換氣、HVAC |
十、常見問題 FAQ
Q1：壓力傳感器和壓力傳送器有什麼不同？
A：壓力傳感器是感測元件本身，將壓力轉換為電訊號（mV 級），是傳送器的核心零件，通常無法直接接 PLC。壓力傳送器是完整儀表，包含傳感器＋訊號處理電路＋接口，輸出標準 4–20 mA 或數位訊號，可直接整合工業自動化系統。
Q2：壓力錶可以輸出訊號給 PLC 嗎？
A：標準指針式壓力錶無法輸出電訊號。若需要接 PLC，需選用帶電接點的壓力錶（上下限警報接點）或電子式數位壓力錶（具 4–20 mA 或 RS485 輸出），但後者在功能上已接近壓力傳送器。
Q3：4–20 mA 為什麼是工業標準而不是 0–20 mA？
A：4 mA 的最低電流值有兩大優點：第一，4 mA 可為兩線制傳送器供電（本身就是電源迴路的一部分）；第二，若訊號掉至 0 mA 或 4 mA 以下，可立即判斷為「斷線故障」而非「零壓力」，提升系統安全性。
Q4：差壓傳送器如何量測流量？
A：差壓傳送器配合孔板、噴嘴或文丘里管等一次元件，量測一次元件前後的壓差（ΔP）。依據伯努利方程式，體積流量 Q ∝ √ΔP。這是目前石化、製藥廠最普遍的管道流量量測方式之一。
Q5：半導體廠為什麼要用電拋光型壓力傳送器？
A：晶圓廠製程要求量測接液部位的金屬表面粗糙度（Ra）低於 0.4 μm，電拋光（Electropolishing）可移除表面微粒附著點，避免高純度氣體（N₂、Ar、H₂）被污染，防止顆粒污染影響晶圓良率。一般工業用傳送器無法滿足此要求。
Q6：我的製程是高振動環境，壓力錶容易損壞，怎麼辦？
A：有兩種解法：① 選用充液壓力錶（甘油或矽油填充），液體提供阻尼減少振動影響；② 改用壓力傳送器遠端量測，感測頭安裝在震源較小的位置，或增加衝擊保護。WIKA 及 Ashcroft 均提供高抗振等級認證產品。
結語：互補而非對立 — 壓力錶與壓力傳送器各有其不可取代的價值。在現場安全確認、無電力場合，壓力錶是最可靠的選擇；在自動化控制、遠端監控、高精度製程，壓力傳送器是必要投資。最佳的工程實踐，往往是兩者同時部署。
昶特三十一年來，持續為台灣各大產業提供最適合的選型建議。
昶特有限公司（Re-Atlantis） — WIKA、Ashcroft、Yokogawa 台灣授權代理商｜壓力量測完整解決方案
本文由昶特有限公司（Re-Atlantis Enterprise Co., Ltd.）技術團隊撰寫，版權所有。歡迎引用，請註明出處。