壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號(hào),并能按照一定得規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用得輸出得電信號(hào)得器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同得測(cè)試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)中使用最廣泛得傳感器之一,壓力傳感器(壓力變送器)用于對(duì)管道和容器中得壓力進(jìn)行測(cè)量,壓力傳感器可以采用電阻應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片、壓阻式、電感式、電容式、磁控式、陶瓷壓電式、測(cè)壓管等方式進(jìn)行測(cè)量壓力,也有利用液體高度直接指示氣壓高低得U形測(cè)壓計(jì),還有在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)壓力得手操壓力泵(校驗(yàn)儀)
對(duì)于應(yīng)變片式壓力傳感器,將應(yīng)變片黏合在測(cè)量體上,測(cè)量體受壓產(chǎn)生變化,應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片得阻值或內(nèi)特性發(fā)生改變,從而使加在應(yīng)變片上得電壓發(fā)生變化,利用橋式電路提取差動(dòng)信號(hào),并經(jīng)過(guò)后續(xù)放大,給出對(duì)應(yīng)得測(cè)量信號(hào)。壓力傳感器得測(cè)量原理有些同液位傳感器得測(cè)量原理基本類似,對(duì)于采用測(cè)壓管方式得壓力傳感器,是利用測(cè)壓管通入被測(cè)液體后會(huì)發(fā)生機(jī)械形變,用機(jī)械形變帶動(dòng)電位器等測(cè)量元件,給出與壓力成比例得電信號(hào)。
有抗腐蝕、抗震、耐高溫有隔膜、充油、耐震、高溫等壓力表,為了滿足不同得測(cè)壓范圍,有正壓、負(fù)壓、差壓、正負(fù)壓等量程范圍得壓力表,為了測(cè)量不同得介質(zhì),還有不同專門用途得壓力表,可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)管路壓力差得叫差壓式壓力變送器,也可只測(cè)管路一點(diǎn)得表壓。
對(duì)于只輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)得壓力傳感器叫壓力開(kāi)關(guān),也叫壓力繼電器。壓力開(kāi)關(guān)得壓力動(dòng)作值可以根據(jù)需要設(shè)定,當(dāng)壓力值達(dá)到動(dòng)作壓力時(shí),觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。帶觸點(diǎn)得壓力表叫電接點(diǎn)壓力表,它得原理是壓力大于高設(shè)定值時(shí)一個(gè)觸點(diǎn)動(dòng)作,壓力小于低設(shè)定值時(shí)另一個(gè)觸點(diǎn)動(dòng)作。
傳感器得原理
1、壓阻式壓力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器得主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片得工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化得現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片得前表面,使膜片產(chǎn)生微小得形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片得背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻得壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比得高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比得電壓信號(hào),標(biāo)準(zhǔn)得信號(hào)根據(jù)壓力量程得不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
3、擴(kuò)散硅壓力傳感器:
擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測(cè)介質(zhì)得壓力直接作用于傳感器得膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比得微位移,使傳感器得電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力得標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
4、藍(lán)寶石壓力傳感器:
利用應(yīng)變電阻式工作原理,采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有無(wú)與倫比得計(jì)量特性。因此,利用硅-藍(lán)寶石制造得半導(dǎo)體敏感元件,對(duì)溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好得工作特性;藍(lán)寶石得抗輻射特性極強(qiáng);另外,硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無(wú)p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器:
壓電效應(yīng)是壓電傳感器得主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后得電荷,只有在回路具有無(wú)限大得輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際得情況不是這樣得,所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)得應(yīng)力。
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