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- 壓力傳感器的應用與選型
- 來源：賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2017/1/13
壓阻式壓力傳感器的工作原理是當壓敏電阻受壓后產生電阻變化，通過放大器放大并采用標準壓力標定，即可進行壓力檢測。壓阻式壓力傳感器的性能主要取決于壓敏元件(即壓敏電阻)、放大電路，以及生產中的標定和老化工藝。
應變片
在目前的壓力傳感器封裝工藝中，通�？梢詫鹤枋矫舾行倔w做得體積小巧、靈敏度高，而且穩(wěn)定性好，并將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應變材料(通常為不銹鋼)結合在一起，(如圖1所示)這樣一來，就能確保壓阻式壓力傳感器過載能力強和抗沖擊壓力強。
該類傳感器適合測量高量程范圍的壓力變化，尤其在1Mpa以上時，線性很好，精度也很高，并適合測量與應變材料兼容的各類介質。
陶瓷壓阻
在結構上，該類傳感器將壓敏電阻以惠司通電橋形式與陶瓷燒結在一起(如圖2所示)。其過載能力較應變片類低一些，抗沖擊壓力較差，但靈敏度較高，適合測量50Kpa以上的高量程范圍，而且耐腐蝕，溫度范圍也很寬。
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，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(閉橋)，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，可以和應變式傳感器相兼容。
特殊應用
壓電壓力傳感器主要應用在壓力和力等的測量中，比如在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用(圖4所示)，特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量�？傊�，它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。
壓電式壓力傳感器也廣泛應用在生物醫(yī)學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電壓力傳感器制成的，因為測量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電壓力傳感器的應用就非常廣泛。
壓力傳感器的選型步驟
通常，壓力傳感器在使用中按照以下5個步驟進行。
熟悉測量壓力類型
先確定系統(tǒng)中要確認測量壓力的最大值。一般而言，需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。尤其是在水壓測量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出壓力傳感器的標定最大值會縮短傳感器的壽命。所以在選擇壓力傳感器時，要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。
確定溫度范圍
通常一個壓力傳感器會標定兩個溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補償的范圍。正常操作溫度范圍是指壓力傳感器在工作狀態(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補償范圍時，可能會達不到其應用的性能指標。溫度補償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。
弄清楚輸出信號
壓力傳感器有mV 、V、mA及頻率輸出和數字輸出等多種類型，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括壓力傳感器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“電氣噪聲”或其他干擾信號。
對于許多壓力傳感器和控制器間距較短的OEM設備，采用mA輸出的壓力傳感器是最為經濟而有效的解決方法。如果需要將輸出信號放大，最好采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸或存在較強的電子干擾信號，最好采用mA級輸出或頻率輸出。
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