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 的轉換。以下對其原理進行簡單的說明：

電容式傳感器：介質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換電壓信號，并使該信號與壓力信號成比例關系，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測試，并將數據存入傳感器內部的EEPROM中作為溫度補償數據;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中的溫補數據和檢測的溫度數據進行對比運算，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據處理、數字溫度補償、傳遞函數運算、工程單位及量程的轉換、輸出型式選擇、阻尼調整、自診斷及HART通信等功能。

參數存儲器：保存著變送器遠程和就地所能修改的所有組態數據.即使關閉了電源，數據仍能完整地保存存儲器中。

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

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