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          壓敏傳感器工作原理

          時間: 2018-09-10 16:32 來源: http://www.leebsmarketforecast.com 作者: 昊潤科技 點擊:

          今天我們來看一下壓敏傳感器工作原理。壓敏傳感器是屬于傳感器的一種,今天我們來詳細的了解一下。壓力傳感器是我們現實生活中經常會用到的一種用來感受壓力信號的裝置也可以說是一種器件,它不但能夠感受壓力信號而且還能夠有規律的將壓力信號轉換成可以使用的輸出的電信號。

          壓敏傳感器

          壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。

          壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應用。另有醫用壓力傳感器。

          重載型:

          重載壓力傳感器是傳感器中一種,但是我們很少聽說這種壓力傳感器,它通常被用于交通運輸應用中,通過監測氣動、輕載液壓、制動壓力、機油壓力、傳動裝置、以及卡車/拖車的氣閘等關鍵系統的壓力、液力、流量及液位來維持重載設備的性能。

          重載壓力傳感器是一種具有外殼、金屬壓力接口以及高電平信號輸出的壓力測量裝置。許多傳感器配有圓形金屬或塑料外殼,外觀呈筒狀,一端是壓力接口,另一端是電纜或連接器。這類重載壓力傳感器常用于極端溫度及電磁干擾環境。工業及交通運輸領域的客戶在控制系統中使用壓力傳感器,可實現對冷卻液或潤滑油等流體的壓力測量和監控。同時,它還能夠及時檢測壓力尖峰反饋,發現系統阻塞等問題,從而即時找到解決方案。

          重載壓力傳感器一直在發展,重載壓力傳感器為了能夠用于更加復雜的控制系統,設計工程師必需提高傳感器精度同時需要降低成本便于實際應用等要求。

          多傳感器信息融合技術的基本原理就像人的大腦綜合處理信息的過程一樣,將各種傳感器進行多層次、多空間的信息互補和優化組合處理,最終產生對觀測環境的一致性解釋。在這個過程中要充分地利用多源數據進行合理支配與使用,而信息融合的最終目標則是基于各傳感器獲得的分離觀測信息,通過對信息多級別、多方面組合導出更多有用信息。這不僅是利用了多個傳感器相互協同操作的優勢,而且也綜合處理了其它信息源的數據來提高整個傳感器系統的智能化。

          壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結構尺寸大、質量重,不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發展,半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發展,半導體傳感器向著微型化發展,而且其功耗小、可靠性高。

          傳感器接線方法:

          傳感器的接線一向是客戶采購過程咨詢得最多的問題之一,很多客戶都不知道傳感器如何連線,其實各種傳感器的接線方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。

          壓力傳感器兩線制比較簡單,一般客戶都知道怎么接線,一根線連接電源正極,另一個線也就是信號線經過儀器連接到電源負極,這種是最簡單的,壓力傳感器三線制是在兩線制基礎上加了一個線,這根線直接連接到電源的負極,較兩線制麻煩一點。四線制壓力傳感器肯定是兩個電源輸入端,另外兩個是信號輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出,4~20mA的叫壓力變送器,多數做成兩線制的。壓力傳感器的信號輸出有些是沒有經過放大的,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力傳感器在內部有放大電路,滿量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出信號相適應的檔位,就可以直接測量,否則要加信號調整電路。五線制壓力傳感器與四線制相差不大,市面上五線制的傳感器也比較少。

          壓力傳感器分類及其工作原理:

          1、壓阻式壓力傳感器

          電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應。

          2、陶瓷壓力傳感器

          陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。

          3、擴散硅壓力傳感器:

          擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發生變化,利用電子線路檢測這一變化,并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。

          4、藍寶石壓力傳感器:

          利用應變電阻式工作原理,采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,硅-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移。

          5、壓電式壓力傳感器:

          壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態測量,因為經過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態的應力。

          以上就是壓敏傳感器工作原理的全部內容。

          (責任編輯:昊潤科技)

          山東昊潤自動化技術有限公司簡稱山東昊潤,注冊商標昊潤科技,山東昊潤致力于壓力水位計、超聲波流量計、智能水表、壓力傳感器的研發生產制造,努力為客戶提供全方位的行業解決方案。
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