壓差液位變送器，單橋和彈性元件（即其N型硅基底）結合在一起。介質壓力通過密封硅油傳到硅膜片的正腔側，與作用在負腔側的介質形成壓差，它們共同作用的結果使膜片的一側壓縮，另一側拉伸，壓差使電橋失衡，輸出一個與壓力變化對應的信號。惠斯登電橋的輸出信號經電路處理后，即產生與壓力變化成線性關系的4-20mA標準信號輸出。 

對于表壓傳感器，其負腔側通常通大氣，以大氣壓作為參考壓力；對于絕壓傳感器，其負腔側通常為真空室，以決對真空作為參考壓力；對于差壓傳感器，其負腔側的導壓介質通常和正腔側相同，如硅油、氟油、植物油等。  
                              
壓差液位變送器位，導致發生不可逆轉的測量偏差；當壓差P達到或超過測量硅膜片能承受的ZUI高應力σb后，測量硅膜片破裂，直接導致傳感器損壞。因此，通過阻止或削弱外界的過載壓差P直接傳遞到測量硅膜片上，可以有效保護傳感器的測量精度和壽命。這就引出了對單晶硅芯片進行過載保護設計的問題。 


圖3  帶過載保護的差壓傳感器結構示意圖 

如圖4、圖5所示，當有超過差壓測量硅膜片允許工作范圍的差壓出現時，中心隔離移動膜片向低壓一側移動，并使高壓一側的外界隔離膜片和腔室內壁重合，從而使得高壓側硅油全部趕入腔室內，無法向單晶硅芯片進一步傳遞更高的壓力值，在單晶硅芯片上避免了超高壓的發生，有效地實現了保護單晶硅芯片的目的。 

圖4  正腔過載示意圖                                                            圖5  負腔過載示意圖 

這種抗過載設計方法有效的保護了單晶硅芯片的*工作穩定性，尤其在有水錘現象存在的工況場合更加能夠突出其*性。


由于單晶硅芯片的輸出信號量較大，在5V的恒壓源激勵下其典型的量程輸出到達了100mV，這樣對于后端的電子電路和軟件較為容易實現信號補償和放大處理。相比于金屬電容式壓力、差壓變送器，單晶硅原理的壓力、差壓變送器的量程比性能非常*，其常用壓力變送器的量程可調比達到了100:1，微差壓變送器的可調量程比達到10:1。經量程壓縮后仍能保持較高的基本精度，大幅拓寬了單晶硅壓力變送器的可調節范圍，對用戶的應用較為方便和有意義。