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廣州市斯巴拓電子科技有限公司

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壓力傳感器壓力變送器的工作原理與應用

發(fā)布日期:2020-09-09 作者: 點(diǎn)擊:

  它需要測量各種類(lèi)型的功率和工業(yè)上的非電氣物理目標,例如電流(AD),電壓(VD),功率(WD),頻率(FD),溫度(TT),重量(LD),位置(PT),壓力速度(RT),角度需要轉換成接收到的DC模擬電信號,可以傳輸到距控制室或顯示設備幾百米的地方。這將被測量的物理量轉換成直流信號,可以將被傳輸的設備稱(chēng)為發(fā)射機。工業(yè)上通常分為電力變送器(通用型號,例如:GP/FP系列,S3/N3系列,STM3系列等)和非電力變送器。


  傳統發(fā)射機輸出直流信號0-5V,0-10V,1-5V,0-20mA,4-20mA等,是目前最廣泛用于傳輸4?20mA模擬電流的信號。業(yè)界使用最廣泛的模擬量傳輸4?20mA電流。當前信號的原因不容易受到干擾。而且電流源的內部電阻是無(wú)限的,與環(huán)路串聯(lián)的引線(xiàn)電阻不影響普通雙絞線(xiàn)可以傳輸數百米的精度。20mA的上限不足以點(diǎn)燃氣體防爆要求:20mA的電循環(huán)會(huì )切斷火花能量。下限不取0mA是因為正常工作時(shí)間才能能夠檢測到斷路:不小于4mA,當傳輸線(xiàn)故障斷路器時(shí),回路電流減小到0。通常取2mA斷路報警值。電流變送器將物理量轉換為4?20mA電流輸出,勢必需要有外部電源為其供電。


壓力傳感器壓力變送器的工作原理與應用


  最典型的變送器需要兩根電源線(xiàn),再加上兩條電流輸出線(xiàn)來(lái)接管總共四根線(xiàn),稱(chēng)為四線(xiàn)變送器。當然,電流輸出和電力公用事業(yè)的一條線(xiàn)(公共VCC或GND)可以節省一條線(xiàn),稱(chēng)為三線(xiàn)制變送器。實(shí)際上,您可能已經(jīng)注意到,可以考慮使用4-20mA電流變送器電源本身,如圖1C所示。變送器電路相當于一個(gè)特殊的負載,特別之處在于變送器傳感器輸出的電流消耗在4?20mA之間變化。顯示儀器只需在電路中串即可。變送器簡(jiǎn)單地是外部?jì)删€(xiàn)制,這稱(chēng)為兩線(xiàn)制變送器。工業(yè)電流環(huán)路標準的下限為4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少要有4mA的電源。這樣就可以設計兩線(xiàn)制傳感器。


  在工業(yè)應用中,測量點(diǎn)通常在現場(chǎng),顯示設備或控制設備通常在控制室或控制柜中。兩者之間的距離可能是幾十到幾百米。在一百米的距離處,無(wú)需使用兩根電線(xiàn)就意味著(zhù)成本降低了將近一百!因此,在實(shí)際使用中的兩線(xiàn)制傳感器得到越來(lái)越多的應用。編輯本段來(lái)確定發(fā)射機市場(chǎng)化生產(chǎn)的真實(shí)性,由于競爭激烈而加劇,真假的優(yōu)缺點(diǎn)很難確定,由于發(fā)射機邊緣的學(xué)科,許多設計師的作品比這奇怪,有些制造商的產(chǎn)品行業(yè)水平與民用商業(yè)級指標混淆(工業(yè)級價(jià)格是民用商業(yè)級產(chǎn)品價(jià)格的2-3倍),有些制造商的產(chǎn)品可以使LM324和LM431發(fā)送器幾毛錢(qián),不相信,那你就打開(kāi)看看吧買(mǎi)了幾百元的不是LM324和LM431,給這樣的發(fā)射機送你,你敢用歐姆。


  筆者嘗試以0.5精度的電流和電壓變送器為例,從以下方法著(zhù)手,以告訴利弊。


 ?。?)基準要穩定,4mA對應的輸入零基準基線(xiàn)不穩定,再談一下冷啟動(dòng)涌三點(diǎn)線(xiàn)性精度如何,4mA零漂移變化不超過(guò)4.000mA0.5%;(即3.98-4.02mA),負載上250Ω的壓降在0.995-1.005V上,國外的IC心片帶隙基準價(jià)格更高,每變化一度的溫度漂移系數為10ppm;


 ?。?)電路內總電流消耗<4mA加上調諧后等于4.000mA,有源整流濾波放大器的恒流電路不是由于原邊輸入變化而導致的電流消耗隨國外恒流電源IC的變化而變化;


 ?。?)當工作電壓24.000V滿(mǎn)量程20.000mA時(shí),滿(mǎn)量程20.000mA的讀數不會(huì )因負載的變化而變化-700Ω;變化不超過(guò)20.000mA0.5%;


 ?。?)滿(mǎn)量程20.000mA時(shí),負載250Ω滿(mǎn)量程20.000mA時(shí),讀數不因工作電壓15.000V-30.000V的變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%;


 ?。?)當初級側過(guò)載時(shí),輸出電流不超過(guò)25.000mA+10%或以下,否則對于具有24V工作電源和A/D輸入鉗位電路的PLC/DCS變送器會(huì )因功耗過(guò)大而損壞,另一個(gè)發(fā)射極跟隨器內的發(fā)射器輸出油功率太大損壞,沒(méi)有A/D輸入鉗位電路遭受更多;


 ?。?)當24V的工作電壓接反變送器時(shí)不得損壞,必須具有極性保護;


 ?。?)兩線(xiàn)之間由于雷擊而引起的浪涌電壓超過(guò)24V的鉗位,不得損壞變送器;一般兩線(xiàn)之間并聯(lián)1-2只TVS瞬態(tài)保護二極管1.5KE,每隔20秒抑制一次,正負脈沖間隔沖擊20ms脈沖寬度,瞬態(tài)沖擊功率1.5KW-3KW;


 ?。?)產(chǎn)品標簽線(xiàn)性絕對誤差為0.5%或相對誤差,可根據以下方法一目了然:符合以下指標的真正線(xiàn)性度為0.5%。初級側輸入零輸出4mA正負0.5%(3.98-4.02mA),在10%壓降下負載250Ω0.995-1.005V初級側輸入輸出5.6mA正負0.5%(5.572-5.628mA)負壓在250歐姆8mA正負0.5%(7.96-8.04mA)1.393-1.407V初級側輸入25%輸出負載上250Ω在壓降50%1.990-2.010V初級側輸入輸出12mA正負0.5%(11.94-12.06mA2.985-3.015V)負載250Ω初級輸入輸出上的壓降16mA正負0.5%(15.92-16.08mA75%)負載250Ω壓降3.980-4.020V初級側損失100%輸出20mA正負0.5%(19.90-20。10mA)負載在4.975-5.025V上下降了250Ω


 ?。?)到初級側的輸入電流極限必須設定:初級側輸入所包含的輸出過(guò)電流極限大于125%25mA+10%(25.00-27.50mA)負載250Ω上的壓降為6.250-6.875V;


 ?。?0)感應浪涌電壓超過(guò)24V(帶或不帶鉗)的區別:兩線(xiàn)端口的輸出和一個(gè)AC50V指針表頭,將AC50V連接到兩根線(xiàn),以立即接觸兩線(xiàn)輸出端口,以查看是否鉗位,鉗制多少伏特可以瞥見(jiàn)朋友;


 ?。?1)有無(wú)極性保護辨別:Ω乘以10K文件的萬(wàn)用表正負測量線(xiàn)輸出端口,始終有Ω無(wú)限時(shí)電阻,有極性保護;


 ?。?2)承諾延長(cháng)輸出電流的短路保護:一次側輸入負載,100%或大于125%-200%的250Ω短路過(guò)載,測量短路保護極限為25mA+10%;


 ?。?3)工業(yè)級和尊貴的民用商業(yè)級:工業(yè)級工作溫度范圍是-25度至+70度,每單位變化的漂移系數為100ppm,即溫度每度變化1度,精度變化為十分之一;民用商業(yè)級工作溫度范圍是0度(或-10度)至+70度(或50度),每單位溫度漂移系數變化250ppm,每度溫度變化1度精度改變?yōu)?;電流和電壓變送器的漂移系數可以通過(guò)比較繁瑣的培養箱或高溫箱來(lái)進(jìn)行實(shí)驗驗證。


  在以上13種方式中,可以使用相同的方式來(lái)區分其他發(fā)送器的是非。


  1.精度:優(yōu)于0.5%;


  2.非線(xiàn)性失真:優(yōu)于0.5%;


  3.額定工作電壓:+24V±20%,極限工作電壓:≤35V;


  4功耗:靜態(tài)4mA,動(dòng)態(tài),等于環(huán)路電流,內部限制25mA+10%;


  5.額定輸入:5A。。。。。。1KA(38規格);


  6.穿芯孔直徑:8,9,12,20,25,30mm;


  7.輸出形式:兩線(xiàn)制DC4~~20mA;


  8.輸出電流漂移系數:≤50ppm/°C;


  9.響應時(shí)間:≤100mS;


  10.輸入/輸出絕緣隔離強度:>AC3000V,1min1mA;


  11輸出負載電阻:RL=V+-10V/0.02(Ω);注意:(1)標準V+24V時(shí)的負載阻抗為700Ω;(2)RL=250Ω轉換電阻1?5V+兩條傳輸線(xiàn)的銅電阻。12.輸入過(guò)載保護:30次1min;13路輸出過(guò)流限流保護:內部限流25mA+10%;注意:(1)國際標準輸出過(guò)流限流保護:內部限流25mA+10%;(2)可按客戶(hù)要求:內部極限22mA+10%,24mA+10%。14個(gè)兩線(xiàn)端口瞬態(tài)雷電浪涌電流TVS抑制保護:TVS抑制沖擊電流35A/20ms/1.5KW;15兩線(xiàn)端口設置+24V電源反極性保護;16個(gè)輸出電流長(cháng)的短路保護極限;內部極限25mA+10%;17工作環(huán)境:-40°C-80°C,10%-90%RH;18.儲存溫度:-50°C至-85°C;19.執行標準:GB/T13850-1998;20系列型號,規格,接線(xiàn)圖,產(chǎn)品外觀(guān),產(chǎn)品照片,安全注意事項。八。說(shuō)明某品牌工業(yè)級0.5精度電流變送器的主要特征是什么?1用于電源自動(dòng)化50/60HzAC電流測量設計的TrueRMS兩線(xiàn)制變送器;2.單匝穿孔穿芯結構,電流互感器和電流互感器兩部分組合設計;3.具有六項綜合保護功能:(1)輸入過(guò)載保護;(2),輸出過(guò)流限制保護;(3),輸出電流大,長(cháng)時(shí)間短路保護;(4),兩線(xiàn)端口瞬時(shí)狀態(tài)雷電浪涌電流TVS抑制保護;(5),過(guò)壓限位保護≤35V工作電源;(6),工作電源,反極性保護。4條兩線(xiàn)輸出接線(xiàn)是當前模擬串行輸出中最先進(jìn)的,具有六大優(yōu)勢;(1),不易受寄生熱電偶和沿導線(xiàn)電阻的壓降和溫度漂移的影響,可以很便宜地獲得更細的雙絞線(xiàn);(2),當電流源的輸出電阻足夠大時(shí),由磁場(chǎng)傳感器耦合到導線(xiàn)環(huán)路內的電壓,不會(huì )產(chǎn)生明顯的影響,因為由電流引起的干擾很小,一般使用雙絞線(xiàn)就能減少干擾;(3)電容抗干擾電阻大約會(huì )導致誤差,接收器的4-20mA兩線(xiàn)制環(huán)路電阻通常為250Ω(采樣Uout=5V),小電阻不足以產(chǎn)生明顯的誤差,因此,允許線(xiàn)長(cháng)比電壓遙測系統更長(cháng)。(4),每次可以在不同通道之間的電纜長(cháng)度中攜帶單個(gè)顯示設備或記錄設備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn),而不是因為電纜長(cháng)度介于精度之間;(5),4mA為零電平,這樣判斷輸送線(xiàn)是否開(kāi)路或傳感器是否損壞(0mA狀態(tài))非常方便。(6),在兩線(xiàn)制輸出端口上容易添加防浪涌,防雷裝置,有利于安全的防雷爆炸。5.前副邊高度絕緣隔離;6高可靠性,高穩定性,高性?xún)r(jià)比;7.特別適用于發(fā)電機,電動(dòng)機,低壓配電柜,空調,風(fēng)扇,路燈等負載電流的智能監控系統。8個(gè)超低功耗,單個(gè)靜態(tài)0.096W,滿(mǎn)量程功耗為0.48W,在輸出電流限制功耗之內為0.6W


  壓力變送器原理


  電容式壓力變送器原理


  ,電容壓力變送器對于完成壓力/電容轉換室感應元件和電容器的轉換非常重要,該電容轉換兩線(xiàn)制4-20mA電子電路板,并且當來(lái)自測量室兩側(或一側)的過(guò)程壓力施加時(shí)通過(guò)硅油填充流體傳輸腔室膜片的重心到隔離膜片,該膜片的重心是張緊的膜片邊緣,在壓力作用下,發(fā)生相應的位移,該位移構成了差分電容的變化,并且經(jīng)驗豐富的電子電路板調理,沖擊范圍小,轉換為4-20mA信號輸入,輸入電流與過(guò)程壓力成反比,以分散硅壓力變送器的原理和所測得的介質(zhì)壓力間接影響傳感器膜片(不銹鋼或陶瓷),從而使膜片的微位移與壓力成反比因此,傳感器的電阻值改變,并且電子電路檢測改變,并且將與該壓力相對應的測量信號的規格轉換為輸入。并轉換輸入對應于該壓力的測量信號的規格。并轉換輸入對應于該壓力的測量信號的規格。


  陶瓷的壓力變送器的原理和液體的傳遞,是陶瓷膜片出現壓力前的間接作用,膜片發(fā)生巨大變形,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片壓力變送器的背面,采用防腐蝕,收斂成惠斯登電橋(閉合電橋),由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋發(fā)生高度線(xiàn)性且與壓力成反比,并且激勵電壓也與電壓信號成反比,規格信號根據壓力而不同標定氣體過(guò)程2.0/3.0/3.3mV/V可以兼容應變傳感器。


  傳感器經(jīng)過(guò)激光校準后具有高溫穩定性和力矩穩定性,傳感器具有從0到70°C的溫度補償,并能間接間接接觸。


  陶瓷是公認的高彈性,耐腐蝕性,耐磨性,沖擊和振動(dòng)性。陶瓷具有熱固性,是一種厚膜電阻器,能夠使其在高達-40至135°C的溫度場(chǎng)中工作,并具有高精度的測量和高的耐用性。電氣絕緣等級>2kV輸入信號,暫時(shí)穩定。低成本陶瓷傳感器的高特性將是向壓力變送器的方向發(fā)展,一種傾向是替代歐美其他類(lèi)型的傳感器,在中國,越來(lái)越多的玩家使用陶瓷傳感器代替分散硅壓力變送器。


  被測介質(zhì)壓力變送器將兩個(gè)壓力輸入到高通,低壓室中,作用在隔離膜兩側的δ成分(即敏感元件)的作用是通過(guò)隔離膜轉移并填充溶液成分來(lái)測量薄膜雙方。測量膜片和絕緣片兩側的電極各由一個(gè)電容器組成。當兩邊的壓力不一致時(shí),導致測量膜片產(chǎn)生位移,該位移的量與壓力差成正比,因此兩邊的電容不會(huì )等待,轉換成與壓力成正比的信號振蕩和解調鏈路。


  壓力變送器與絕對壓力變送器和差壓變送器的工作原理相同,不同之處在于低壓腔壓力是大氣壓或真空。


  A/D轉換器將解調器的電流轉換成數字信號,其值被微處理器用來(lái)確定輸入壓力值。微處理器控制變送器。另外,傳感器線(xiàn)性化。重置測量范圍。工程單位轉換,阻尼,處方,傳感器調整操作以及診斷和數字通信。微處理器有16個(gè)字節的程序RAM,以及三個(gè)16位計數器,其中之一是A/D轉換。D/A轉換器通過(guò)對微處理器的調諧數據進(jìn)行校正后的數字信號,可用發(fā)射機軟件對數據進(jìn)行修改。數據存儲在EEPROM中,即使在關(guān)閉電源后也保持不變。變送器的數字通信線(xiàn)提供與外部設備(例如275智能通信器或HART協(xié)議控制系統)的連接接口。該線(xiàn)路檢測數字信號疊加在4-20mA信號上,并通過(guò)環(huán)路傳輸所需的信息。


  通信類(lèi)型是頻移鍵控FSK技術(shù)和基本的BeII202標準。用途:壓力變送器,用于測量氣體,液體和蒸汽參數的壓力,體積和絕對壓力,然后將其轉換為4-20mA.DC的信號輸出。壓力變送器包括GP型(表壓)和AP型(絕壓)兩種。GP和AP以及智能變焦板的組合,可以構成智能壓力變送器,它們可以通過(guò)HART協(xié)議手動(dòng)操作員相互通信,以設置和監視GP壓力變送器的δ室,一側接受測得的壓力信號,另一面穿過(guò)且因此可將大氣壓力用于壓力或負壓的測量表中AP絕對壓力變送器δ室一側接受測得的絕對壓力信號,而另一側封閉在高真空基準室中,它可以測量排氣系統,蒸餾塔,蒸發(fā)器和結晶器的絕對壓力等!原理:用過(guò)的,電容性的,共振的光束擴散灑硅的幾種原理!


  電容式壓力變送器主要由壓力電容轉換室感應元件和電容器轉換兩線(xiàn)制4-20mA電子線(xiàn)路板組成!當將來(lái)自測量室兩側(或側面)的過(guò)程壓力施加到隔離膜片時(shí),硅油填充液會(huì )擴散到測量室的中心,膜片,膜片的中心膜片邊緣張力,在壓力下產(chǎn)生相應的位移時(shí),位移形成差分電容變化!并調節電子線(xiàn)路板,防震和變焦!轉換成4-20mA信號輸出!輸出電流與過(guò)程壓力成正比!可以將壓力轉換成電信號的度數可以稱(chēng)為“壓力變送器”,它太多了,每個(gè)都有其特定的工作,從毫克的測量范圍一直到N噸都是如此具體,您還可以說(shuō)說(shuō),強大的平衡變形(電阻應變)等。簡(jiǎn)而言之,它們是輸出模擬電信號,然后使用數字/模(A/D)轉換器將其轉換成數字量并與計算機連接。


  總的來(lái)說(shuō),許多類(lèi)型的變送器都是由變送器向二次儀表發(fā)送信號來(lái)顯示測量數據到二次儀表的。物理測量信號或普通電信號被轉換為標準信號輸出,可以通過(guò)通信協(xié)議設備輸出。一般分為:溫度/濕度變送器,壓力變送器,差壓變送器,液位變送器,電流變送器,功率變送器,流量變送器,重量變送器等。變送器-遵循物理定律(或實(shí)驗數學(xué)模型)分為4-物理設備中20mA標準信號發(fā)生變化。


  變送器傳感器信號轉換為統一的標準信號:0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc變送器:標準控制信號除傳感功能整形功能輸出外還有擴大。:4-20mA常用壓力變送器原理及其在各種應變片壓力變送器中的應用機械傳感器的原理和應用,例如電阻應變片壓力變送器,半導體應變片壓力變送器,電阻式壓力變送器,感應式壓力變送器,電容式壓力變送器,諧振式壓力變送器電容式加速度傳感器。但是使用最廣泛的是壓阻式壓力變送器,它具有非常低的價(jià)格,高精度和良好的線(xiàn)性特性。在這里,我們介紹這種類(lèi)型的傳感器。對于壓阻式壓力變送器,首先要認識到電阻應變計的這一要素。電阻應變儀是將DUT上的應變變化轉換為電信號敏感設備。它是壓阻應變變送器的主要部分。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻器。首先認識到電阻應變計的這一要素。電阻應變儀是將DUT上的應變變化轉換為電信號敏感設備。它是壓阻應變變送器的主要部分。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻。首先認識到電阻應變計的這一要素。電阻應變儀是將DUT上的應變變化轉換為電信號敏感設備。它是壓阻應變變送器的主要部分。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻器。電阻應變儀是將DUT上的應變變化轉換為電信號敏感設備。它是壓阻應變變送器的主要部分。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻器。電阻應變儀是將DUT上的應變變化轉換為電信號敏感設備。它是壓阻應變變送器的主要部分。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻器。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻器。電阻應變儀應用金屬電阻應變儀和半導體應變儀兩種。金屬電阻應變儀有絲狀應變儀和金屬箔狀應變儀兩種。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻。通常是應變計通過(guò)特殊的粘合劑緊密粘附在基板上產(chǎn)生的機械應變中,電阻應變計隨著(zhù)基體變形而受力而產(chǎn)生的應力發(fā)生變化,應變計的電阻發(fā)生變化,從而改變電壓應用于電阻。


  這種應變儀的電阻變化產(chǎn)生的力一般較小,一般這種應變儀由應變橋組成,并通過(guò)隨后的儀表放大器進(jìn)行放大,然后傳輸到處理電路(通常是A/D轉換器和CPU)顯示或執行機構。圖1所示的內部結構的金屬電阻應變計是電阻應變計的結構示意圖,它由基體材料,金屬應變片或箔的應變,絕緣保護片和端接部分組成。根據不同的目的,電阻應變儀的電阻可以由設計人員設計,但應注意電阻的取值范圍:電阻太小,所需的驅動(dòng)電流太大,而應變計本身發(fā)燒,溫度過(guò)高,不同環(huán)境變化太大,以至于電阻應變計的輸出零漂移歸零電路過(guò)于復雜。電阻太大,阻抗太高,來(lái)自外界的抗電磁干擾能力差。通常大約是幾十歐姆到幾千瓦。電阻應變儀的工作原理金屬電阻應變儀是吸附在基體材料上的應變電阻,以電阻隨機械變形而變化的現象,稱(chēng)為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可以用下式表示:ρ-金屬導體電阻率(Ω?Cm2/m)S-導體截面積(cm2)L-金屬導體的長(cháng)度(m)金屬線(xiàn)應變電阻器,例如,金屬線(xiàn)受到外力作用時(shí)從上面的公式可以很容易地看出,其長(cháng)度和截面積將發(fā)生變化,其電阻值也將發(fā)生變化,如果金屬線(xiàn)因外力而伸長(cháng),則其長(cháng)度會(huì )增加,而截面積會(huì )減小,電阻值會(huì )增加。當金屬線(xiàn)的長(cháng)度因外力壓縮而減小時(shí),橫截面增大,電阻值減小。只要將措施應用于電阻的變化(通常用于測量電阻器兩端的電壓),就可以獲得應變線(xiàn)應變Love,陶瓷壓力傳感器的原理和防腐蝕的應用,壓力變送器中沒(méi)有液體轉移,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,該膜片產(chǎn)生微小的變形,該厚膜電阻器印刷在陶瓷膜片的后表面,并與惠斯通相連電橋(閉合電橋),由于壓敏電阻的壓阻效應產(chǎn)生與線(xiàn)性高度成比例的壓力,因此電橋與激勵電壓成正比,與電壓信號成正比,標準根據信號的不同進(jìn)行校準壓力范圍為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應變計傳感器相對兼容。激光校準,傳感器具有高溫穩定性,時(shí)間穩定性傳感器自帶0至70°C的溫度補償,與絕大多數媒體進(jìn)行直接聯(lián)系。陶瓷材料是公認的高彈性,抗腐蝕,抗磨蝕,沖擊和振動(dòng)。-40至135°C的工作溫度范圍內的陶瓷熱穩定性能并能彌補厚膜電阻,而且還具有高精度的測量和高穩定性。電氣絕緣度>2kV,輸出信號強,長(cháng)期穩定。高功能,低價(jià)格的陶瓷傳感器將成為壓力變送器的發(fā)展方向,是歐美其他類(lèi)型傳感器的全面替代產(chǎn)品,在中國越來(lái)越多的用戶(hù)也用陶瓷傳感器替代了硅壓力變送器。3,擴散硅壓力變送器的原理和應用原理是將測得的介質(zhì)壓力直接作用在傳感器膜片(不銹鋼或陶瓷)上,從而使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成比例的微位移,從而使傳感器的電阻值發(fā)生變化,并利用電子電路檢測到該變化,并轉換為輸出與該壓力相對應的標準測量信號。藍寶石壓力傳感器的原理和應用均采用抗應變原理,利用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無(wú)與倫比的測量特性。單晶絕緣體元件不會(huì )產(chǎn)生藍寶石,不會(huì )發(fā)生磁滯,疲勞和蠕變現象。藍寶石比硅要堅固,且硬度較高,怕變形;藍寶石具有很好的柔韌性和絕緣性能(小于或等于1000OC),因此,使用硅-藍寶石敏感元件制造的半導體,即使在高溫條件下對溫度變化也不敏感,也具有良好的工作特性;藍寶石的高度抗輻射特性;此外,藍寶石半導體pn的硅敏感元件也因此漂移,從而從根本上簡(jiǎn)化制造工藝,提高可重復性并確保高產(chǎn)量。硅-藍寶石半導體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,在最?lèi)毫拥墓ぷ鳁l件下,可靠性高,精度高,溫度誤差很小,具有成本效益。由雙隔膜壓力傳感器和壓力變送器組成:測量膜片和鈦合金接收膜片。印有異質(zhì)外延應變敏感電橋電路藍寶石片,焊接到鈦合金測量膜片上。測得的壓力被傳輸到接收膜片(接收器膜片和鐵結實(shí)之間的測量膜片連接在一起)。在壓力下,接收膜片的鈦發(fā)生變形,在感知到硅-藍寶石敏感元件后變形,電橋輸出將發(fā)生變化,并且變化的幅度與測得的壓力成正比。傳感器電路能夠保證應變橋電路的電源和應變橋不平衡信號被轉換為均勻的電信號輸出(0-5,4-20mA或0-5V)。在絕對壓力傳感器和壓力變送器中,將藍寶石片,玻璃釬焊極與陶瓷底座連接在一起并起彈性元件的作用,將測得的壓力轉換為應變片的變形,從而達到目的。壓力測量參照圖5,壓電材料的主要用途的壓電傳感器的原理和應用的壓電壓力傳感器包括石英,酒石酸鉀鈉和磷酸二氫銨。其中石英(二氧化硅)是天然晶體,在該晶體中發(fā)現壓電效應,在一定溫度范圍內具有壓電特性,但在溫度超過(guò)此范圍后,壓電特性完全消失(高溫稱(chēng)為居里點(diǎn))。隨著(zhù)應力變化電場(chǎng)的變化很?。ㄒ卜Q(chēng)壓電系數相對較低),石英逐漸被其他壓電晶體取代。酒石酸鈉鉀具有很好的壓電性靈敏度和壓電系數,但只能在相對較低的環(huán)境溫度和濕度環(huán)境下使用,磷酸二氫銨是人造晶體,能夠承受高溫和較高的濕度,因此得到了廣泛的應用。也用于多晶,例如包括鈦酸鋇壓電陶瓷的壓電陶瓷,甲酸酯基壓電陶瓷,壓電效應是鈮酸鉛鎂等的壓電陶瓷。壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為在施加外力后充電后,只能在電路中進(jìn)行具有無(wú)限的輸入阻抗只能保存。實(shí)際情況并非如此,因此決定對壓電傳感器只能測量動(dòng)態(tài)應力。壓電傳感器主要用于測量加速度,壓力和力。壓電加速度傳感器是常用的加速度計。它具有結構簡(jiǎn)單,體積小,重量輕,使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。壓電加速度傳感器在飛機,汽車(chē),輪船,橋梁和建筑物已得到廣泛的應用,特別是在航空航天領(lǐng)域更具有特殊的地位。


  壓電傳感器也可以用于測量?jì)热紮C燃燒壓力的測量值和真空度的測量值。也可以用在軍事工業(yè)中,例如,用它來(lái)測量射擊時(shí)槍管和子彈在槍膛內的壓力變化和槍口沖擊波的壓力。它可以用來(lái)測量較大的壓力,也可以用來(lái)測量微小的壓力。壓電傳感器也廣泛用于生物醫學(xué)測量,例如,心室導管下降阻尼器由壓電傳感器制成,可測量動(dòng)壓力,因此普通壓電傳感器的應用非常廣泛


  

壓力傳感器壓力變送器的工作原理與應用

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