壓力傳感器

Author： PbootCMS開發版PRO Time：2023-02-17 16:42:55 Read：2615

壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號，並能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的（de）輸出的電信（xìn）號的器件或裝置。

壓力傳感器通常由壓力敏（mǐn）感元件和信號處理單元組（zǔ）成。按不同的測試壓力類型，壓（yā）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）實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉（shè）及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航（háng）空航天、軍工、石化、油井、電力（lì）、船舶、機床、管道（dào）等眾（zhòng）多（duō）行業。

 

工作原理

1、壓（yā）阻式壓力傳感器

電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要（yào）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（liào）上應變電阻隨機械（xiè）形變而產生阻值變化（huà）的現象（xiàng），俗稱為電阻應變（biàn）效應。

2、陶瓷壓力傳感器

陶瓷壓力傳感器基於壓阻效應，壓力直接作用在陶瓷膜（mó）片的前表麵（miàn），使膜片產（chǎn）生微小的（de）形變，厚膜電阻印（yìn）刷在陶瓷膜片的背麵（miàn），連（lián）接成（chéng）一個惠斯通電橋，由於壓敏電（diàn）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（wéi）2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應變式傳感器（qì）相兼容。

3、擴散矽壓力傳感器

擴（kuò）散矽壓力傳感器工作原理也是基於壓阻效應，利用壓阻效（xiào）應原理，被測介（jiè）質的壓力直接作用於傳（chuán）感器的膜（mó）片上(不鏽鋼或陶瓷)，使（shǐ）膜片產生與介（jiè）質壓力成正比的微位移，使傳（chuán）感器的電阻（zǔ）值（zhí）發生變化，利用電子線路檢測這一變化，並轉換（huàn）輸出一個對應於這一壓力的標準測（cè）量信（xìn）號。

4、藍寶石壓力傳感器：

利用應變電阻式工作原理，采（cǎi）用矽-藍寶（bǎo）石（shí）作為半導體敏感元件，具有無與倫（lún）比的計量特性。因此，利用（yòng）矽-藍寶石製造的半導體敏（mǐn）感元件（jiàn），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強（qiáng）;另外（wài），矽-藍（lán）寶石（shí）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（diàn）傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用於靜態測量（liàng），因為經過外力（lì）作用後的電荷，隻有在回路具有無限大的輸入阻（zǔ）抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以（yǐ）這決定了壓電傳感器隻（zhī）能夠測量動態的應力。

 

無法避免的（de）誤差：

在選擇壓（yā）力傳（chuán）感器的（de）時候我們要考慮他的綜合（hé）精度，而壓力傳感器的精度受哪些方麵的影響呢?其（qí）實（shí）造（zào）成傳感器誤差的因（yīn）素有很多，下麵我們注意說四個無法避（bì）免的誤差，這（zhè）是傳感器的初始誤差。

首先的偏移量誤差：由於壓力傳感器（qì）在整個壓力範圍內垂直偏移保（bǎo）持恒定，因此變換器擴散和（hé）激光（guāng）調節修正（zhèng）的變化將產生偏移量誤差。

其次（cì）是靈敏度誤差：產生誤差大小與壓力（lì）成正比。如果設備的（de）靈敏度高於典型值，靈敏度誤差將是（shì）壓力的遞增函（hán）數。如果靈敏度低於典型值，那麽靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。該誤差的產生原因在於擴散（sàn）過程的變化。

第三是線（xiàn）性誤差：這是（shì）一個對壓力傳感器初始誤差影響較小的因素，該誤差的產生原（yuán）因在（zài）於矽片的物理非線性，但對於（yú）帶放大器的傳感器，還應包括（kuò）放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線（xiàn），也可以是凸形曲（qǔ）線稱重傳感器。

最（zuì）後是滯（zhì）後誤差：在大多數情形中，壓力傳感器的（de）滯後誤（wù）差完全可以忽略不計，因為矽片具有很高的機械剛度。一般隻需在壓力變（biàn）化很大的情形中考慮滯後誤差。

壓力傳感器的這個四個誤差是無（wú）法避免的，我們隻能選擇高精度的生產（chǎn）設備，利（lì）用最新（xīn）技術來降低這些誤差，還可以在出廠的時候進行一（yī）定的誤差校準，盡最大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。

 

選（xuǎn）用使用方法：

壓力傳感器（qì）是工業實踐中最為常用的一種傳感（gǎn）器。一（yī）般普通壓力傳感（gǎn）器的輸出為模擬信號，模擬信（xìn）號是指（zhǐ）信息參數在給定範圍內表現為（wéi）連續的信號。或在一段連續的時間間隔內（nèi），其代表信息的（de）特（tè）征量（liàng）可以在任（rèn）意瞬間呈現為任意數值的信號。而我們通常使（shǐ）用的壓力傳（chuán）感器主要是利用壓（yā）電效應製造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。

通（tōng）常在選用的時候，需要具備以下（xià）幾點常識：

1、品牌誤區：很多時候大家都認為國產的產品是不好用，甚至是不能用。

2、精度誤區：大家在選擇產品的時候，總（zǒng）以為精（jīng）度是最重要（yào）的；其實從某個角度來說：穩定性比產品的精度更重要，精度選擇應該是建立在高穩定（dìng）性的基礎（chǔ）上（shàng）的。

3、追（zhuī）求廉價：物美價廉這是每個人希望看到的；但事（shì）實上，高品質的產品就決定了它的價格會相對的高一些。

4、選擇合適的（de）量程、合適的精度、合適安裝方式、合（hé）適（shì）的（de）輸（shū）出（chū）方式。

在使用（yòng）的時候（hòu）也要對以（yǐ）下常（cháng）識進行了解：

1、檢（jiǎn）查安裝孔的尺（chǐ）寸、保持（chí）安裝孔（kǒng）的清潔；

2、正確安裝、選（xuǎn）擇（zé）恰當的位置；

3、仔細清潔、保持幹燥；

4、避免高低溫幹擾、高低頻幹擾、靜電幹擾；

5、防止壓力（lì）過（guò）載；

壓力傳感器在我國的工業實（shí）踐中廣泛應用於各種（zhǒng）工業自控環境，涉及（jí）眾（zhòng）多行業，因此對其進行一個全麵的了解是（shì）非常有必要的。