壓阻壓力傳感器

壓阻壓力傳感器的原理是敏感芯體受壓后產(chǎn)生電阻變化,再通過放大電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。 　壓阻式芯體通用的有三類： 　1、應(yīng)變?cè)? 　1）結(jié)構(gòu): 將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應(yīng)變材料(通常為不銹鋼)結(jié)合在一起。 　2）特點(diǎn): 過載能力,抗沖擊壓力強(qiáng)靈敏度較低 ,適合于測(cè)量500kpa以上的高量程范圍,最高可達(dá)500mpa強(qiáng)度高,耐振動(dòng),不易損壞溫度漂移小高量程(1mpa以上)線性很好,精度高硬性膜片結(jié)構(gòu),適合測(cè)量與應(yīng)變材料兼容的各類介質(zhì)。 　2、陶瓷壓阻原理: 　1）結(jié)構(gòu):將壓敏電阻以惠司通電橋形式與陶瓷燒結(jié)在一起。 　2）特點(diǎn):過載能力較應(yīng)變?cè)磔^低,抗沖擊壓力較差靈敏度較高,適合于測(cè)量50kpa以上的高量程范圍,最高量程40mpa耐腐蝕,溫度范圍較寬。 　3、擴(kuò)散硅硅原理： 　1）結(jié)構(gòu):在硅片上注入粒子形成惠司通電橋形式的壓敏電阻。 　2）特點(diǎn):靈敏度很高,精度高,適合于測(cè)量1kpa～40mpa的范圍,過壓能力較強(qiáng)抗沖擊壓力較好溫度漂移較大分為帶隔離膜片和非隔離膜片2類,非隔離膜片只能測(cè)干凈 的氣體,隔離膜片為軟性膜片,不適合測(cè)量粘稠的介質(zhì)。

壓阻壓力傳感器可廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。

1. 靈敏度高： 　硅應(yīng)變電阻的靈敏因子比金屬應(yīng)變片高50～100倍，故相應(yīng)的傳感器靈敏度很高，一般滿量程輸出為100mv左右。因此對(duì)接口電路無特殊要求，應(yīng)用成本相應(yīng)較低。由于它是一種非機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器，因而分辨率極高，國外稱之無限，即主要受限于外界的檢測(cè)讀出儀表限制及噪聲干擾限制，一般均可達(dá)傳感器滿量程的十萬分之一以下。硅壓阻傳感器在零點(diǎn)附近的低量程段無死區(qū)，且線性優(yōu)良。 　2. 精度高： 　由于固態(tài)壓阻壓力傳感器的感受，敏感轉(zhuǎn)換和檢測(cè)三部分由同一個(gè)元件實(shí)現(xiàn)，沒有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，所以不重復(fù)性和遲滯誤差極小。同時(shí)由于硅單晶本身剛度很大，形變很小，保證了良好的線性，因此綜合靜態(tài)精度很高。 　3. 體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)頻響高： 　由于芯體采用集成工藝，又無傳動(dòng)部件，因此體積小，重量輕。小尺寸芯片加上硅極高的彈性模數(shù)，敏感元件的固有頻率很高。在動(dòng)態(tài)應(yīng)用時(shí)，動(dòng)態(tài)精度高，使用頻帶寬，合理選擇設(shè)計(jì)傳感器外型，使用帶寬可以從零頻至100千赫茲。 　4. 性能穩(wěn)定、可靠性高： 　由于工作彈性形變低至微應(yīng)變數(shù)量級(jí)，彈性薄膜最大位移在亞微米數(shù)量級(jí)，因而無磨損、無疲勞、無老化。壽命長達(dá)107壓力循環(huán)次以上。 　5. 溫度系數(shù)小： 　由于微電子技術(shù)的進(jìn)步，四個(gè)應(yīng)變電阻的一致性可做的很高，加之激光修調(diào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)步，硅壓阻傳感器的零位與靈敏度溫度系數(shù)已可達(dá)10-5/℃數(shù)量級(jí),即在壓力傳感器領(lǐng)域已超過溫度系數(shù)小的應(yīng)變式傳感器的水平。 　6. 適應(yīng)介質(zhì)廣： 　由于硅的優(yōu)良化學(xué)防腐性能，與硅油的良好可兼容性，使得隔離式結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)，即使非隔離型的壓阻壓力傳感器，也有相當(dāng)程度的適應(yīng)各種介質(zhì)的能力。 　7. 安全防爆： 　由于其低電壓、低電流的低功耗特點(diǎn)，它是本質(zhì)安全防爆型產(chǎn)品，可廣泛用于各種化工工業(yè)檢測(cè)控制等領(lǐng)域，具有最優(yōu)性價(jià)比。

2011年7月29日，《硅壓阻式動(dòng)態(tài)壓力傳感器》發(fā)布。

2011年12月1日，《硅壓阻式動(dòng)態(tài)壓力傳感器》實(shí)施。

中文名稱：電阻應(yīng)變壓力傳感器

英文名稱：Resistance strain pressure sensor

壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

電阻應(yīng)變壓力傳感器工作原理

將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上，當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號(hào)的方式輸出，這就是電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理。

電阻應(yīng)變壓力傳感器分類

力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。電阻應(yīng)變壓力傳感器按其應(yīng)變化的分類來說，主要有電阻絲應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。

液壓枕要求鋪設(shè)在液壓支架背面，而且鋪設(shè)的數(shù)量較多，為此設(shè)計(jì)了壓力傳感器。如果液壓枕在使用時(shí)，若有空間位置允許，可直接按裝壓力表測(cè)讀，將可使液壓枕的結(jié)構(gòu)更簡單些。

壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與安裝如圖3所示。壓力傳感器由圓形彈性膜片1和密封蓋2組成。傳感器安裝在連接套6內(nèi)，連接套焊接在壓力盒上。當(dāng)液壓枕承載時(shí)，液壓P升高，膜片1即產(chǎn)生形變。在膜片一側(cè)貼有電阻應(yīng)變片，由導(dǎo)線4接入電阻應(yīng)變儀測(cè)讀壓力的變化量。膜片，與密封蓋2緊密配合，用膠合劑固接。并在密封蓋引出導(dǎo)線后，用環(huán)氧樹脂密封，滿足防潮的要求。

應(yīng)用彈性膜片作為傳感器的轉(zhuǎn)換另件，是較為普遍。通常測(cè)定膜片的徑向應(yīng)變、縱向位移以及轉(zhuǎn)角變化。傳感器的工作可靠性，完全決定膜片的機(jī)械特性，需要進(jìn)行較精確計(jì)算 。2100433B