3151系列智能压力变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成，智能传感器部分包括：电容式传感器、测量膜片检测电路、温度传感器和温度补偿电路等组成;智能电子板板部分包括：微电脑控制器及外围电路组成，完成压力信号到4～20mA dc 的转换。以下对其原理进行简单的说明：

电容式传感器：介质压力通过隔离膜片和灌充油传递到δ室中心的测量膜片，该测量膜片是一张紧的弹性元件，用于检测在测量膜片上的差压。测量膜片的位移量与差压成正比，最大位移量为0.004inch(0.10mm)。测量膜片的位置由它两侧的电容固定极板通过测量膜片检测电路检测出来。

测量膜片检测电路：该电路是用来将敏感元件所承受的压力转换电压信号，并使该信号与压力信号成比例关系，供CPU采样使用。

温度传感器和温度补偿：在特征化标定时通过对压力敏感元件的工作温度进行温度循环测试，并将数据存入传感器内部的EEPROM中作为温度补偿数据;在运行时对压力敏感元件的工作温度进行测量，利用特征化EEPROM中的温补数据和检测的温度数据进行对比运算，通过CPU处理器进行温度漂移误差的补偿修正。

微电脑控制器：微电脑控制器控制变送器的运行，除此之外，微电脑控制器还完成传感器数据处理、数字温度补偿、传递函数运算、工程单位及量程的转换、输出型式选择、阻尼调整、自诊断及HART通信等功能。

参数存储器：保存着变送器远程和就地所能修改的所有组态数据.即使关闭了电源，数据仍能完整地保存存储器中。

数/模转换器：数/模转换器把微处理器修正后的数字信号转换为4～20mA模拟信号送往输出回路。

HART通信：数字通信电路在变送器和HT388接口或控制系统之间提供接口。这个电路分接收部分和发送部分，接收部分检测叠加在4～20mA回路上的FSK(频移键控)信号，发送部分以同样形式将信号叠加在4～20mA回路上。