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几种常见压力传感器,人类已经离不开传感器了

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几种常见压力传感器,人类已经离不开传感器了

传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测物理量来分;另一种是 按传感器的工作原理来分。按被测物理量划分的传感器,常见的有:温度传感器、湿度传感 器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩 传感器等。

一、压力传感器的分类

压力传感器是使用最为广泛的一种传感器,应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

常用的压力传感器有应变片压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器。压力传感器按用途分类主要是压力监视、压力测量和压力控制及转换成其他量的测量。按供电方式分为压阻型和压电型传感器,前者是被动供电的,需要有外电源。后者是传感器自身产生电荷,不需要外加电源,根据不同领域对压力测量的精度不同分为低精度和高精度的压力传感器。

传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。

半导体压电阻型:半导体压电阻抗扩散压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力,通过外力(压力)使薄片变形而产生压电阻抗效果,从而使阻抗的变化转换成电信号。

静电容量型:静电容量型压力传感器,是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容,将通过外力(压力)使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。(E8Y的动作原理便是静电容量方式,其他机种采用半导体方式)。

二、压力传感器如何选型

1、确认压力传感器的类型

(1)机电式:产品内部式机械结构,经过绷簧、杠杆、调理螺丝、金属罩壳等以及触点模块装置而成的压力传感器,内部不含处理电路,且均为输出量是开关量的压力开关形式。一般均可经过螺丝调理或设定动作的阈值;体积较庞大,但较廉价,精度较低。

(2)电子式:压力传感器均有陶瓷或金属的丈量隔离膜片,隔离膜片与被检测物质直接接触,作用在膜片表面的压力使膜片发生细小的形变,传感器内部能够经过形变丈量绷簧电阻或电容器原理感知该形变的大小程度,经往后级的机械、电路(电桥)设备输出相应开关动作或模拟量信号。

2、确认装置类型

控制回路还是动力回路。

3、确认丈量压力的类型

压力类型主要有表压、绝压、差压等。

(1)表压是指以大气压力为基准,小于或大于大气压力的压力;

(2)绝压是指以肯定压力零位为基准,高于肯定压力零位的压力;

(3)差压是指两个压力之间的差值。

4、确认丈量规模

一般状况下,按实际丈量压力为丈量规模的80%选取。

5、确认供电电源和输出信号

提供四种输出信号挑选,包含继电器输出、固态输出和模拟量输出(420mA010V)。(针对电子式压力传感器)其中固态输出又分为单段开关和双段开关。

6、确认体系的最大过载

体系的最大过载应小于压力传感器的过载维护极限,否则会影响产品的运用寿命,乃至损坏产品。

7、确认压力接口形式

主要包含:G1/4A(BSP)、1/4NPTSAE7/16-20UNF4×G1/4(BSP)、G3/8等。

8、确认丈量介质与接触材质的兼容性

在某些丈量场合,丈量介质具有腐蚀性,此时需选用与丈量介质兼容的资料或进行特殊的工艺处理,保证变送器不被损坏。

9、确认准确度等级

变送器的丈量差错按准确度等级进行划分,不同的准确度对应不同的基本差错限(满量程输出的百分数表明);实际应用中,依据丈量差错的控制要求并本着适用经济的原则进行挑选。

10、确认工作温度规模

丈量介质温度应处于变送器工作温度规模内,如超温运用,将会产生较大的丈量差错并影响运用寿命;在压力变送器的出产过程中,会对温度影响进行丈量和补偿,以保证产品受温度影响产生的丈量差错处于准确度等级要求的规模内。在温度较高的场合,能够考虑挑选高温型压力传感器或采取装置冷凝管(器)、散热器等辅佐降温办法。

11、确认现场工作环境状况及其它

需了解是否存在振动以及电磁干扰等,并在选型时提供相关信息,以便采取相应处理;在选型时,其他如电气连接方式等也应依据状况予以考虑。