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壓力傳感器工作原理


  1. 簡(jiǎn)介
  壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào),或在一段連續(xù)的時(shí)刻間隔內(nèi),輸出為數(shù)字信號(hào)。而一般運(yùn)用的壓力傳感器主要是運(yùn)用壓電效應(yīng)制作而成的,這么的傳感器也稱為壓電傳感器。
  2.壓力傳感器的分類
  壓力傳感器的類型十分多,主要有應(yīng)變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器等,下面我分別為我們介紹一下這幾類的作業(yè)原理。
  3. 應(yīng)變片 壓力傳感器工作原理
  電阻應(yīng)變片壓力傳感器的中心有些是電阻應(yīng)變片,當(dāng)金屬絲受外力效果時(shí),其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)作改變,從上式中可很簡(jiǎn)單看出,其電阻值即會(huì)發(fā)作改動(dòng),假設(shè)金屬絲受外力效果而伸長(zhǎng)時(shí),其長(zhǎng)度添加,而截面積減少,電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力效果而緊縮時(shí),長(zhǎng)度減小而截面添加,電阻值則會(huì)減小。只需測(cè)出加在電阻的改變(一般是丈量電阻兩頭的電壓),即可取得 應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情。
  4. 陶瓷 壓力傳感器工作原理
  陶瓷壓力傳感器原理:抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞,壓力直接效果在陶瓷膜片的前外表,使膜片發(fā)生細(xì)小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面,連接成一個(gè)惠斯通電橋(閉橋),因?yàn)閴好綦娮璧膲鹤栊?yīng),使電橋發(fā)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與鼓勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),規(guī)范的信 號(hào)依據(jù)壓力量程的不一樣標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。經(jīng)過(guò)激光標(biāo)定,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)刻穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度抵償0~70℃,并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接觸摸
  5. 擴(kuò)散硅 壓力傳感器工作原理
  作業(yè)原理:被測(cè)介質(zhì)的壓力直接效果于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片發(fā)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)作改變,和用電子線路檢查這一改變,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的規(guī)范丈量信號(hào)。
  6. 藍(lán)寶石 壓力傳感器工作原理
  藍(lán)寶石壓力傳感器原理:運(yùn)用應(yīng)變電阻式作業(yè)原理,在壓力的效果下,鈦合金接納膜片發(fā)生形變,該形變被硅-藍(lán)寶石靈敏元件感知后,其電橋輸出會(huì)發(fā)作改變,改變的起伏與被測(cè)壓力成正比。傳感器的電路可以保證應(yīng)變電橋電路的供電,并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為一致的電信號(hào)輸出(0-5 ,4-20mA或0-5V)。在絕壓壓力傳感器和變送器中,藍(lán)寶石薄片,與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起,起到了彈性元件的效果,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變,然后到達(dá)壓力丈量的目的。
  7. 壓電 壓力傳感器工作原理
  作業(yè)原理:當(dāng)薄圓筒內(nèi)側(cè)遭到壓力效果時(shí),圓筒的內(nèi)張力增大,然后使其固有振蕩頻率增加。運(yùn)用此效應(yīng)。只需測(cè)出振筒的固有振蕩頻率,就可知道壓力巨細(xì)。圓筒的固有振蕩頻率的丈量精度決定于筒的諧振品質(zhì)因數(shù)Q、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘信號(hào)精度。它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、運(yùn)用壽命長(zhǎng)等優(yōu)良的特色。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、轎車、船只、橋梁和修建的振蕩和沖擊丈量中已經(jīng)得到了廣泛的使用,特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特別位置。
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