3151系列智能壓力變送器由智能傳感器和智能電子板兩部分組成，智能傳感器部分包括：電容式傳感器、測量膜片檢測電路、溫度傳感器和溫度補償電路等組成;智能電子板板部分包括：微電腦控制器及外圍電路組成，完成壓力信號到4～20mA dc 的轉(zhuǎn)換。以下對其原理進行簡單的說明：

電容式傳感器：介質(zhì)壓力通過隔離膜片和灌充油傳遞到δ室中心的測量膜片，該測量膜片是一張緊的彈性元件，用于檢測在測量膜片上的差壓。測量膜片的位移量與差壓成正比，最大位移量為0.004inch(0.10mm)。測量膜片的位置由它兩側(cè)的電容固定極板通過測量膜片檢測電路檢測出來。

測量膜片檢測電路：該電路是用來將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換電壓信號，并使該信號與壓力信號成比例關(guān)系，供CPU采樣使用。

溫度傳感器和溫度補償：在特征化標定時通過對壓力敏感元件的工作溫度進行溫度循環(huán)測試，并將數(shù)據(jù)存入傳感器內(nèi)部的EEPROM中作為溫度補償數(shù)據(jù);在運行時對壓力敏感元件的工作溫度進行測量，利用特征化EEPROM中的溫補數(shù)據(jù)和檢測的溫度數(shù)據(jù)進行對比運算，通過CPU處理器進行溫度漂移誤差的補償修正。

微電腦控制器：微電腦控制器控制變送器的運行，除此之外，微電腦控制器還完成傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)字溫度補償、傳遞函數(shù)運算、工程單位及量程的轉(zhuǎn)換、輸出型式選擇、阻尼調(diào)整、自診斷及HART通信等功能。

參數(shù)存儲器：保存著變送器遠程和就地所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù).即使關(guān)閉了電源，數(shù)據(jù)仍能完整地保存存儲器中。

數(shù)/模轉(zhuǎn)換器：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器把微處理器修正后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4～20mA模擬信號送往輸出回路。

HART通信：數(shù)字通信電路在變送器和HT388接口或控制系統(tǒng)之間提供接口。這個電路分接收部分和發(fā)送部分，接收部分檢測疊加在4～20mA回路上的FSK(頻移鍵控)信號，發(fā)送部分以同樣形式將信號疊加在4～20mA回路上。