压力传感器

发布时间:2022-08-08 15:06
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:1934

    通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器(pressuretransducer)。它是把压力信号转变为电压信号输出的传感器。通常把压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变,然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体。 应用范围:一是用于气压的检测,包括进气真空度、大气压力、气缸内的气压及轮胎气压等;二是用于油压的检测,包括变速箱油压、制动阀油压及悬挂油压等。

压力传感器

压力传感器的主要性能参数

    1.损坏压力

    损坏压力是指能够加工在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的最大压力。

    2.额定压力范围

    额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在最高和最低温度之间,传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。

    3.最大压力范围

    最大压力范围是指传感器能长时间承受的最大压力,且不引起输出特性永久性改变。特别是半导体压力传感器,为提高线性和温度特性,一般都大幅度减小额定压力范围。因此,即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般最大压力是额定压力最高值的2-3倍。

    4.线性度

    线性度是指在工作压力范围内,传感器输出与压力之间直线关系的最大偏离。

    5.温度范围

    压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿,精度进入额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。

    6.压力迟滞

    为在室温下及工作压力范围内,从最小工作压力和最大工作压力趋近某一压力时,传感器输出之差。

压力传感器特点

    1.介质的腐蚀性如何,导电性如何。根据介质的这些属性选用相应类型的传感器。

    2.介质温度范围如何,一是介质的经常性的温度范围为多少,根据此信息选择补偿温度与其范围一致的传感器,二是介质的最高温度范围,根据此信息选择使用温度范围一致的传感器。

    3.若以上两点如果选择不正确,极有可能损害传感器甚至引起事故。


压力传感器分类

    压力传感器的类型多,目前比较常用的有压阻式压力传感器和压电式压力传感器两种。

    1.压阻式压力传感器

    压阻式压力传感器的工作原理是当压敏电阻受压后产生电阻变化,通过放大器放大并采用标准压力标定,即可进行压力检测。压阻式压力传感器的性能主要取决于压敏元件(即压敏电阻)、放大电路,以及生产中的标定和老化工艺。

    压阻式传感器是用集成电路工艺技术,在硅片上制造出四个等值的薄膜电阻,并组成电桥电路。当不受力作用时,电桥处于平衡状态,无电压输出;当受到力作用时,电桥失去平衡,输出与应力成正比的电压。压阻式传感器的工作原理与传统的半导体应变式传感器的工作原理一样,都是基于半导体材料的压阻效应。

    2.压电式压力传感器

    压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。

    当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。压电式压力传感器的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。

    这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。压电材料最适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料,压电效应就是在它上面发现。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。

压力传感器常见故障

    1.是变送器与指针式压力表对照偏差大。出现偏差是正常的现象,确认正常的偏差范围即可;

    2.压力上去,变送器输上不去。出现此情况,应先检查压力接口是否漏气或者被堵住,如果确认不是,检查接线方式和检查电源,如电源正常则进行简单加压看输出是否变化,或者察看传感器零位是否有输出,若无变化则传感器已损坏,可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题;

    3.加压变送器输出不变化,再加压变送器输出突然变化,泄压变送器零位回不去,很有可能是压力传感器密封圈的问题。

    常见的是由于密封圈规格原因,传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器,加压时压力介质进不去,但在压力大时突然冲开密封圈,压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的最佳方法是将传感器卸下,直接察看零位是否正常,若零位正常可更换密封圈再试;

    4.变送器输出信号不稳。这种故障有肯是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力,很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障;

    5.微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小,变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

上一篇:晶闸管

下一篇:差模电感

在线留言询价

相关阅读
压力传感器的工作原理和工作方式
  压力传感器是一种广泛应用于工业、汽车、医疗等领域的传感器,用于测量气体或液体的压力。它能够将压力信号转换为电信号,进而实现对压力的准确监测和控制。  工作原理  1. 静态压力传感器  应变片原理:静态压力传感器常使用金属或半导体应变片。当受到外部压力作用时,应变片产生形变,从而改变其电阻值。通过测量电阻值的变化,即可推算出受力大小,实现对压力的监测。  2. 动态压力传感器  共振频率原理:动态压力传感器利用共振频率来测量压力。当受到压力作用时,传感器内部结构产生共振频率的变化,通过测量频率的变化来确定压力值。  工作方式  1. 差压式  原理:差压式压力传感器通过比较两侧压力之间的差异来测量压力。通常采用弹簧或膜片结构,在不同侧压力作用下,引起结构变形,进而测得差压值。  2. 绝对压力式  原理:绝对压力式压力传感器相对于真空进行测量。利用解决方案内部真空与外界气体的压力差来计算压力值。  3. 相对压力式  原理:相对压力式压力传感器相对于大气压进行测量。通过与大气压力的差值来计算物体施加的压力。  压力传感器的应用  1. 汽车行业  发动机控制:压力传感器用于监测发动机内部压力,保证发动机正常运行。  轮胎压力监测系统(TPMS):在汽车轮胎中安装压力传感器,通过监测轮胎压力情况来提醒驾驶员。  2. 工业自动化  流体控制:在流体管道中使用压力传感器监测流体的压力变化,实现流体控制。  液位检测:通过压力传感器来监测容器内液体的液位,控制液体进出。
2024-09-30 10:19 阅读量:601
元器件知识:进气压力传感器的类型及作用
  进气压力传感器是汽车电子控制系统的重要组成部分,它的作用是测量发动机进气道的压力。进气压力传感器通过将测量到的压力信号转换成电信号,传递给汽车控制系统,以帮助控制系统实现对发动机的优化调整。  具体来说,进气压力传感器可以帮助控制系统实现以下功能:  1.调整燃油喷射量:进气压力传感器可以测量发动机进气道的压力,从而帮助控制系统确定正确的燃油喷射量,以保证发动机正常工作。  2.调整点火时机:进气压力传感器可以帮助控制系统确定正确的点火时机,以确保发动机正常工作。  3.检测发动机故障:进气压力传感器可以检测发动机进气道的压力是否正常,从而帮助控制系统检测发动机是否存在故障。  进气压力传感器的类型主要分为压电式和电容式两种。  1. 压电式进气压力传感器  压电式进气压力传感器是一种通过压电效应来测量压力的传感器。它的工作原理是将压电晶体放置在一个金属薄膜上,当晶体受到压力时,会产生电荷,从而产生电压信号。这个信号可以被放大和处理,然后传递给汽车控制系统。  压电式进气压力传感器的优点是结构简单,响应速度快,精度高。但是它的缺点是受到温度和湿度等环境因素的影响较大,需要进行温度和湿度的补偿。  2. 电容式进气压力传感器  电容式进气压力传感器是一种通过测量电容值来测量压力的传感器。它的工作原理是将两个金属板分别放置在一个绝缘材料上,当压力作用于其中一个金属板时,两个金属板之间的距离发生变化,从而改变了电容值。这个电容值可以被测量和处理,然后传递给汽车控制系统。  电容式进气压力传感器的优点是受到环境因素的影响较小,精度高,但是响应速度较慢。
2023-09-15 09:36 阅读量:2226
压力传感器知识点大汇总 压力传感器工作原理
  随着自动化技术的进步,在工业设备中,除了液柱式压力计、弹性式压力表外,目前更多的是采用可将压力转换成电信号的压力变送器和压力传感器。  压力传感器介绍  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号,或在一段连续的时间间隔内,输出为数字信号。  压力传感器分类  压力传感器主要有应变式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等。  压力传感器工作原理  1、应变片压力传感器原理  电阻应变片压力传感器的核心部分是电阻应变片,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,其电阻值会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。  2、陶瓷压力传感器原理  抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。  扩散硅压力传感器原理  被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。  3、蓝宝石压力传感器原理  利用应变电阻式工作原理,在压力的作用下,钛合金接收膜片产生形变,该形变被硅- 蓝宝石敏感元件感知后,其电桥输出会发生变化,变化的幅度与被测压力成正比。  4、压电压力传感器原理  当薄圆筒内侧受到压力作用时,圆筒的内张力增大,从而使其固有振动频率升高。只要测出振筒的固有振动频率,就可知道压力大小。圆筒的固有振动频率的测量精度决定于筒的谐振品质因数Q、信号处理电路和时钟信号精度。  压力传感器的应用领域  1.触摸屏设备:具有触摸屏显示器的计算机设备和智能手机配有压力传感器。每当通过手指或触控笔在触摸屏上施加轻微压力时,传感器就确定其被施加的位置并因此产生通知处理器的电信号。通常,这些传感器位于屏幕的角落。因此,当施加压力时,通常两个或更多个这样的传感器用于给出位置的精确位置信息。  2.汽车工业:在汽车工业中,压力传感器是发动机及其安全性的组成部分。在发动机中,这些传感器监控油和冷却液压力,并调节发动机应提供的功率,以便在加速器受压或制动器应用于汽车时达到合适的速度。出于安全考虑,压力传感器是防抱死制动系统(ABS)的重要组成部分。该系统适应道路地形,并确保在高速制动的情况下,轮胎不会锁定并且车辆不会打滑。ABS中的压力传感器根据道路状况以及车辆移动的速度详细说明处理器。气囊系统还使用压力传感器,以便当车辆经受高压力时,袋子被激活以确保乘客的安全。  3.生物医学仪器: 在数字血压监测仪和呼吸机等仪器中,需要压力传感器根据患者的健康状况和要求对其进行优化。  4.工业用途:压力传感器用于监测工业装置中的气体及其分压,以便在精确控制的环境条件下进行大的化学反应。在石油工业中,传感器详细描述了石油钻井平台在探索时所达到的深度。  5.航空:在飞机中,需要这些传感器来维持大气压力与飞机控制系统之间的平衡。这不仅可以保护飞机的电路和各种内部组件,还可以向系统提供有关外部环境的精确数据。此外,需要在驾驶舱内保持特定水平的气压,并且乘客游说提供标称地面呼吸条件。  6.海洋工业:对于船舶和潜艇,需要压力传感器来估计它们的操作深度和详细说明海洋条件,以便电子系统保持安全。水下工程的氧气需求也由压力传感器调节。
2023-07-07 16:30 阅读量:2112
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。