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壓力傳感器在各行業的應用需要和類型規格


發布日期:[2018-09-28]    作者:昊明壓力傳感器


壓力傳感器是一種感官的壓力并將其轉換為模擬電信號的大小取決于施加的壓力。因為他們將壓力轉換成電信號,他們也被稱為壓力傳感器。

壓力傳感器需要
很長時間以來,壓力傳感器已廣泛應用于汽車、制造業、航空領域、生物醫學測量、空調、液壓測試等幾個突出的地方,壓力傳感器的使用是不可避免的:
1:觸摸屏設備:計算機設備和智能手機有觸摸屏顯示器配備壓力傳感器。只要輕微的壓力是通過手指或手寫筆在觸摸屏、傳感器確定它已被應用,因此產生一電信號,通知處理器。通常,這些傳感器位于屏幕的角落。所以,當施加壓力時,通常有兩個或更多這樣的行為給傳感器的位置精確的位置信息。
2:汽車行業:在汽車行業,壓力傳感器形式的發動機和其安全性的一個組成部分。在發動機中,這些傳感器監測潤滑油和冷卻液的壓力和調節功率,發動機應送達到合適的速度時,油門或剎車的應用到汽車。為了安全起見,壓力傳感器構成的防抱死制動系統(ABS)的重要組成部分。該系統適用于公路地形并確保在制動在高速情況下,輪胎不鎖車不打滑。在ABS的細節與道路以及速度與車輛行駛條件的處理器的壓力傳感器。氣囊系統也使用壓力傳感器使袋活化能確保乘客的安全時,高量的壓力是由車輛的經驗。
3:生物醫療儀器在儀器的數字血壓計和呼吸機,壓力傳感器需要優化他們根據病人的健康狀況和他的要求。
4:工業用途:壓力傳感器用于監測氣體和工業單位的部分壓力,因此大的化學反應發生在精確控制的環境條件。在石油工業中,傳感器詳細與深度,鉆機已在探索。
5:航空:在飛機上,這些傳感器需要保持大氣壓力和飛機的控制系統之間的平衡。這不僅保護電路和飛機的各種內部組件也提供了精確的數據對系統的外部環境。同時,空氣壓力特別需要保存在座艙和乘客大廳提供標稱像呼吸條件。

6:海洋產業:艦船和潛艇,壓力傳感器需要估計的深度,他們的操作和詳細的海洋條件下使電子系統能保持安全。氧要求水下項目也由壓力傳感器調節。


壓力測量的類型
壓力測量可以是相對于一個參考價值或在一個絕對的規模。
1:絕對壓力測量:壓力測量的相對完美的真空稱為絕對壓力。完美的真空條件是在沒有物質在大氣層中,因此,無空氣壓力在該區域存在。絕對壓力傳感器的限制使用,因為它是不可能達到一個完美的真空狀態。因此,基于絕對壓力測量傳感器需要精確輸出嚴格規范?;谶@種測量傳感器用于氣壓或高度相關的壓力測量。


2:壓差測量:在差壓測量中,比較了兩個不同位置的壓力。例如,通過在高層建筑的不同樓層測量壓力差計算出的壓力差將給我們提供壓差。差壓測量,通常以磅每平方英寸差(psid)表示,在測量高壓量時應用。這些類型的測量用于進給壓力監測的目的,壓力,流體流動介質中進行監控,使流量均勻性可以保持。在各種類型的凈化系統中,壓差測量在監測過濾器中找到重要的應用。它們考慮了過濾器清洗流體的正常壓力。每當過濾器面臨由于污染物堵塞的問題時,這些壓力傳感器給出相對于正常壓力的讀數。這有助于保持過濾器的清潔和操作。


3:壓力測量:它可以被定義為差壓測量的一個子類型,在這里我們將任何點的壓力與當前的大氣壓力進行比較?!毫y量是用于輪胎壓力或血壓測量。由于大氣壓力確實隨海拔高度而變化,因此其應用僅限于非臨界測量,因此在壓力表壓力測量中沒有一致性。



壓力傳感器的類型

壓力傳感器的類型
基于使用它們的應用程序的類型,壓力傳感器可分為許多類型。然而,以下是壓力傳感器已被廣泛使用的最常見的類型:

1:應變式:這些傳感器類似于小麥石橋的工作。在小麥石橋中,連接在電池一端的兩個相鄰臂的電阻比應等于連接在電池另一端的其他兩個臂的電阻比。當兩個比值相等時,小麥石橋不會產生輸出。在應變儀的情況下,小麥石橋的一個臂連接到隔膜上。

隔膜泵的壓縮和膨脹所產生的壓力應用。這種變化在隔膜引起電橋輸出的變化。電壓是每一個偏離正常平衡狀態的比例產生的,所以每一個壓縮或膨脹運動的隔膜會產生一個輸出指示壓力條件的變化。由于電阻變化對電位差的主要原因,這些傳感器也被稱為壓阻式壓力傳感器。

季橋應變式壓力傳感器電路圖

圖1:季橋應變式壓力傳感器電路圖


2:電容式壓力傳感器:電容器有兩個金屬板和夾在它們之間的電介質。在電容式壓力傳感器中,允許這些金屬板中的一個進出移動,以便它們之間的電容由于板之間的距離變化而改變?;顒影暹B接到隔膜上,隔膜感測壓力,然后相應地膨脹或壓縮。膜片的運動會影響附著的金屬板的位置和電容會發生變化。

這些傳感器,盡管很多無效的高溫,在環境溫度范圍內,由于其廣泛使用的線性輸出。

電容式壓力傳感器內部結構圖

圖2:顯示的電容式壓力傳感器內部結構圖


3:壓電式壓力傳感器:每當壓電晶體受到任何機械壓力時,它們就會產生電勢差(即跨表面感應電壓)。這些傳感器具有安裝在電介質基座上的晶體,因此不存在電流泄漏。附著在晶體上的是水平軸,膜片連接到水平軸上。每當隔膜感覺到壓力時,它就會推動軸向下,從而使晶體受壓并產生電壓。


壓電式壓力傳感器結構
圖3:圖像顯示出壓電式壓力傳感器的細節


規范、限制與挑戰

壓力傳感器的規格
由于壓力傳感器具有廣泛的應用,具有一定的規范,來讓他們在一個給定的環境優化工作。有幾家主要的配置如下:
1:測量范圍:這個定義的最小和最大壓力之間的傳感器被設計而不損壞操作。這個標準是最重要的鑒別和測量傳感器的測量是相對的,如果參考壓力大小超出范圍,他們將無法工作。

2:操作溫度:傳感器的工作范圍在最佳溫度范圍內??偸且髠鞲衅髟谝幎ǖ臏囟确秶鷥裙ぷ?,以使輸出一致。在環境條件非常熱或冷的情況下,傳感器可能無法正常工作。這特別適用于在觸摸屏計算機和其他設備中使用的電子壓力傳感器。

3:的傳感器尺寸:基于應用,傳感器的尺寸會根據區域的壓力需要感知類型的不同而有所不同。因此,傳感器的尺寸是一個重要的考慮因素,傳感器的設計。通常,傳感器體積小是首選,因為他們可以很容易地安裝在困難的地方,如空氣過濾器。
4:測量類型:它是用戶知道哪種類型的壓力測量的傳感器也很重要:絕對,量規或差。這是因為不同的測量技術進行不同的處理方法,因此輸出會有所不同。
5:精度:壓差測量使傳感器盡可能準確的最好方式。這是因為參考壓力更多的用戶控制下的氣氛比這是壓力測量的情況。
6:重復性:這可以被定義為傳感器產生相同的結果的能力,當一個特定的量的壓力施加在一次又一次。重復性的形式一個傳感器最重要的指標。由于傳感器范圍具體,他們將在同一壓力校準的概率高,因此結果應該復制由壓力傳感器和同樣的時間了。
7:生類型的輸出:由傳感器產生的電輸出可以根據其設計各種類型和最終的輸出設備是什么。一些已知的格式,輸出產生的模擬電壓;電流模擬、數字信號(TTL),RS 232接口基于HART協議的和頻移鍵控。
8:響應時間:這表示時間的輸入和輸出之間實現。壓力傳感器將有一個小的響應時間,即時輸出可以生成和快速的壓力變化的情況下,該系統可以迅速回應太。

9:偏移電壓:偏移電壓可稱為輸出電壓時產生的任何輸入應用。在差分傳感器的情況下,偏置電壓時產生的無參考壓力是存在的,在壓力的情況下,它是產生在環境壓力施加到傳感器。偏置電壓來降低輸出和最終輸出誤差減去偏移電壓的計算。


限制和挑戰:
壓力傳感器有一些限制,限制其使用在幾個方面。高的溫度依賴性,滯后性,無法推斷出快速和動態壓力的變化,對外界振動靈敏度的電子板組裝肝膽,靈敏度電,磁場和射頻場,與外部設備不兼容的很少,一般壓力傳感器面臨的挑戰。在某些應用中,壓力傳感器具有有限的精度。例如,在觸摸屏中,當進行多次觸摸時傳感器的靈敏度受到影響,而在航空部門中,高壓可能限制傳感器的工作。壓力傳感器的基本要求,使設備對環境條件的優化方式。其種類和用途很多,并將繼續作為傳感器技術的不斷成熟發展。廣泛使用的壓力傳感器,如觸摸屏或汽車的降解效率相當快,因此壓力傳感器的耐用性也不斷加大產業研究。然而,壓力傳感器的工具,以及它與其他工具,這些都是要小心使用,以及經常檢查以確保高質量的結果。








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