您好,欢迎来到仪表展览网!
请登录
免费注册
分享
微信
新浪微博
人人网
QQ空间
开心网
豆瓣
会员服务
进取版
标准版
尊贵版
|
设为首页
|
收藏
|
导航
|
帮助
|
移动端
|
官方微信扫一扫
微信扫一扫
收获行业前沿信息
产品
资讯
请输入产品名称
噪声分析仪
纺织检测仪器
Toc分析仪
PT-303红外测温仪
转矩测试仪
继电保护试验仪
定氮仪
首页
产品
知识
专题
词条
品牌
资料
展会
成功案例
网上展会
词多 效果好 就选易搜宝!
金湖美安特自动化仪表有限公司
新增产品
|
公司简介
注册时间:
2006-04-20
联系人:
电话:
Email:
首页
公司简介
产品目录
公司新闻
技术文章
资料下载
成功案例
人才招聘
荣誉证书
联系我们
产品目录
压力校验仪系列
校验仪表
压力校验仪
压力校验台
压力发生装置
校验仪表附件
校验系统
温度校验仪表
压力仪表
压力表
压力变送器
精密数字压力计
ATE电容式变送器
3851电容式变送器
1851电容式变送器
温度仪表
温度变送器
双金属温度计
热电阻
热电偶
记录仪表
无纸记录仪
物位仪表
液位变送器
视镜视盅系列
石英管双色液位计
射频导纳物位计
锅炉水位计
浮球液位计
防腐式液位计
磁性液位计
玻璃板液位计
玻璃管液位计
数显仪表
操作器类仪表
程序给定器
大屏显示器
单通道数显类仪表
调节类仪表
定时计时类仪表
多通道数显类仪表
积算类仪表
计数类仪表
开关量输入、输出仪表
流量仪表
流量计
其他仪表
漏点测试仪
线缆桥架
电线电缆
线缆桥架
当前位置:
首页
>>>
技术文章
>
技术文章
常见压力传感器的原理和应用对比
常见压力传感器的原理和应用对比
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中*为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、**、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用*为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。
1、应变片压力传感器原理与应用:在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用*多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
1.1、金属电阻应变片的内部结构:它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
1.2、电阻应变片的工作原理:金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:式中: ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)
S——导体的截面积(cm2)
L——导体的长度(m)
我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变压力。
2、陶瓷压力传感器原理及应用:抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯登电路(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/ 3.0 / 3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并与绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有**替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。
3、扩散硅压力传感器原理及应用:被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、蓝宝石压力传感器原理与应用
利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有****的计量特性。
蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成,不会发生滞后、疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅要坚固,硬度更高,不怕形变;蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性(1000OC以内),因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移,因此,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,确保了高成品率。
用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器,可在*恶劣的工作条件下正常工作,并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。 表压压力传感器和变送器由双膜片构成:钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片,被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上(接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起)。在压力的作用下,钛合金接收膜片产生形变,该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后,其电桥输出会发生变化,变化的幅度与被测压力成正比。
传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电,并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出(0-5,4-20mA或0-5V)。在绝压压力传感器和变送器中,蓝宝石薄片,与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起,起到了弹性元件的作用,将被测压力转换为应变片形变,从而达到压力测量的目的。5、压电压力传感器原理与应用 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠。
上一篇:
回收水池的液位测量
下一篇:
管内液体未充满对电磁流量计测量的影响
若网站内容侵犯到您的权益,请通过网站上的联系方式及时联系我们修改或删除