压力开关在电路应用中的工作原理可以总结为：将物理压力变化转换为机械位移，进而控制电路的通断状态，实现对压力敏感设备的自动控制或保护。

其核心原理是机电转换。以下是详细的工作原理分解：

1. 压力感应：

   • 压力开关有一个与介质（气体或液体）直接接触的压力感应元件（传感元件）。最常见的类型包括：
     • 膜片： 金属或橡胶材质的圆形薄片。受压后中心会凸起或凹陷变形。
     • 波纹管： 可伸缩的圆柱形容器（类似手风琴风箱）。受压后会伸长或缩短。
     • 活塞： 装在密封缸体内的小柱塞。在压力差作用下会直线移动。
     • 布尔登管： C 形或螺旋形的扁管。管内压力增加时，它会试图伸直。

2. 机械位移：

   • 当被测介质的压力上升或下降时，压力作用在感应元件上，导致其发生弹性形变。
   • 这种形变会转化为直线运动或微小位移。例如：
     • 膜片/波纹管中心点会向上或向下移动一段距离。
     • 活塞会沿着缸体向一侧移动。
     • 布尔登管的自由端会移动。

3. 触发机构（设定点 & 回差）：

   • 感应元件的位移会传递到一个机械触发机构上。
   • 该机构通常包含预设弹簧（可调节），用于设定压力开关的动作点（设定值）。
   • 当感应元件产生的力（由压力引起）克服了预设弹簧的反作用力时，机械机构会快速动作（“翻转”）。这个翻转点就是设定压力点。
   • 回差（差压）： 压力开关通常有两个点：一个开启压力点（上限）和一个关闭压力点（下限），它们之间的差值称为回差。它防止压力在设定点附近微小波动时开关频繁跳动。

4. 电触点动作：

   • 机械触发机构的快速位移最终会作用在电触点组件上。
   • 最常见的电触点类型是微动开关或磁簧开关（干簧管）：
     • 微动开关： 包含一组或多组弹性金属触点（通常是 SPDT - 单刀双掷）。触发机构的动作压下或释放开关的活动臂，导致内部触点瞬间断开（开或 OFF）或闭合（闭或 ON）。
     • 磁簧开关： 由装在充有惰性气体的玻璃管中的两个导磁簧片组成。感应元件的位移使一块小磁铁靠近或远离开关，簧片在磁力作用下闭合或断开触点。
   • 开关有两种基本状态：
     • 常开（NO - Normally Open）： 无压力或压力低时断开，压力达到设定值时闭合。
     • 常闭（NC - Normally Closed）： 无压力或压力低时闭合，压力达到设定值时断开。
   • 部分压力开关是SPDT型，同时提供一组NO触点和一组NC触点。

5. 电路控制：

   • 电触点的通断状态直接串联在受控设备的控制电路中。
   • 举例1 - 压缩机控制：
     • 当储气罐压力低时（低于设定值下限），NO触点闭合。
     • 电流流过触点，启动压缩机电机工作。
     • 当压力上升到设定值上限时，NO触点断开。
     • 电路断开，压缩机停止。
   • 举例2 - 安全联锁：
     • 当液压系统压力过高时（超过安全设定值），NC触点断开。
     • 此触点串联在重要设备的供电回路中，切断电源，防止设备损坏或发生事故。
     • 需要手动复位或待压力下降后触点才恢复闭合。

核心过程总结：

压力变化（输入） → 感应元件形变（机械转换） → 克服预设弹簧力 → 触发机构翻转 → 电触点瞬间通断（输出） → 控制电路执行（启停/报警）

电路应用中的关键作用：

1. 自动控制： 基于设定压力点自动启停设备（如空压机、水泵、风机），维持系统压力在所需范围内。
2. 安全保护： 当压力超过安全极限（高压）或低于安全极限（低压、缺压）时，强制断开设备电源或启动报警装置（如锅炉、压力容器、液压系统）。
3. 联锁与顺序控制： 与其他开关或传感器配合，实现系统按特定压力条件顺序启动或连锁保护。
4. 信号指示： 提供触点信号给指示灯、PLC、报警器等，指示当前压力状态（如高压/低压报警灯）。

主要特点：

• 简单可靠： 直接机械动作，无需外部电源（驱动被控设备除外）。
• 成本较低： 相对于需要放大器和AD转换器的压力传感器。
• 输出直接： 触点信号可直接用于控制大功率设备（通过继电器）或输入PLC。
• 可调设定点： 大多数型号允许用户设定压力动作值。
• 存在回差： 不能非常精确地在单一设定点频繁切换，适用于有公差范围的控制和保护场合。

总之，压力开关在电路中的作用就像是一个受压力控制的“门卫”。当监测的压力达到某个预设的“门槛”（设定值）时，它内部的机械机构会立即翻转，迅速打开或关闭电路“大门”（电触点），从而直接控制电气设备的启停或触发安全联锁，实现自动化控制和保护。