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压力传感器工作原理

时间:2020-11-26 作者:众山科技

  压力传感器是一种能够感应压力信号并根据特定规则将其转换成可用输出电信号的设备。压力传感器通常由压敏元件和信号处理单元组成。根据测试压力类型的不同,压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝对压力传感器。压力传感器是工业实践中最常用的传感器,广泛应用于各种工业自动控制环境,涉及水利水电、铁路运输、智能建筑、生产自动控制、航空航天、军工、石油化工、油井、电力、船舶、机床、管道等多个行业。以下是一些常见的压力传感器工作原理。

  一、压阻压力传感器:

  电阻应变仪是压阻式应变传感器的主要部件之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基材上的应变电阻随机械变形而变化的现象,俗称电阻应变效应。

  二、陶瓷压力传感器:

  陶瓷压力传感器是基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的正面,引起膜片轻微变形。厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成惠斯通电桥。由于压阻电阻的压阻效应,电桥产生与压力成正比,也与激励电压成正比的高度线性的电压信号。根据不同的压力范围,标准信号被校准为2.0/3.0/3.3毫伏,可与应变传感器一起使用。

  三、扩散硅压力传感器:

  扩散硅压力传感器的工作原理也是基于压阻效应。基于压阻效应原理,被测介质的压力直接作用在传感器的膜片(不锈钢或陶瓷)上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,导致传感器的电阻值发生变化。电子电路用于检测这种变化,并转换和输出对应于该压力的标准测量信号。

  四、蓝宝石压力传感器:

  基于应变电阻原理,硅蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无可比拟的计量特性。因此,硅蓝宝石制成的半导体传感器对温度变化不敏感,即使在高温条件下也具有良好的工作特性;蓝宝石抗辐射能力强;此外,硅蓝宝石半导体传感器没有p-n漂移。

  五、压电压力传感器:

  压电效应是压电传感器的主要工作原理。压电传感器不能用于静态测量,因为只有当回路具有无穷大的输入阻抗时,才会节省外力后的电荷。实际情况并非如此,因此决定压电传感器只能测量动应力。