壓力傳感器基礎知識

壓力傳感器基礎知識
　　敏感元件是能夠靈敏地感受被測變量并作出響應的元件。如：彈性膜盒能感受壓力的高低而引起形變，形變的程度就是對壓力高低的響應，因此，彈性膜盒是一種壓力敏感元件。
    傳感器不但應該對被測量敏感，而且具有把它對被測量的響應傳送出去的功能。也就是說，傳感器不只是一般的敏感元件，它的輸出響應還必須是易于傳送的物理量。例如：上訴的彈性膜盒的輸出響應是形變，是微小的幾何量，不便于向遠方傳送。如果把膜盒中心的位移轉變為電容極板的間隙變化，就成為輸出響應是電容量的壓力傳感器。 
    由于電信號zui便于傳送，所以絕大多數傳感器的輸出是電量的形式，如電壓、電流、電阻、電感、電容、頻率等。 
    變送器是從傳感器發展而來的，凡能輸出標準信號的傳感器就稱為變送器。（標準信號是物理量的形式和數值范圍都符合標準的信號。例如直流4～20mA）有了統一的信號形式和數值范圍，就便于把各種變送器和其他儀表組成檢測系統或調節系統。 
    輸出為非標準信號的傳感器，必須和特定的儀表或裝置配套，才能實現檢測或調節功能。為了加強通用性和靈活性，某些傳感器的輸出可以靠轉換器把非標準信號轉換成標準信號，使之與帶有標準信號的輸入電路或接口的儀表配套。不同的標準信號也可借助于轉換器互相轉換。例如利用氣/電轉換器，能把20～100 kPa的空氣壓力轉換成0～10mA的直流電流。 
    位式作用和連續作用：    
    位式作用，也稱為開關作用，即傳感器在輸入變量整個變化范圍內其輸出相應只有兩種狀態，例如空氣狀態的“高”和“低”。
    位式作用的傳感器多用于被測變量的超限報警、連鎖保護、順序控制。例如我們的壓力開關。
    需要連續檢測或調節某些變量時，就必須用連續作用的傳感器或變送器。
    長野的變送器中所使用的傳感器SS—蒸發型半導體應變片的特點：    
   （1）相對于粘貼式和擴散式，蒸發式為新技術。
   （2）其可測壓力范圍 -0.1～0.3MPa；0～200MPa 。
   （3）具有很好耐用性和穩定性。
    半導體應變片的制作方法：粘貼方式、蒸發方式、擴散方式。 
    長野的變送器，如KM31、KM10 等，其半導體應變片部分、感應元件（不銹鋼隔膜）以及壓力接口部分通過焊接連接成一體，具有很高的穩定性和可靠性，抗震性和抗沖擊性良好。
     蒸發式半導體應變片的具體制作方式如下：       
   （1）在不銹鋼隔膜上使用CVD等離子沉淀一層SiO2絕緣膜
   （2）在SiO2絕緣膜上再沉淀一層多晶硅。
   （3）在多晶硅上使用激光蝕刻，應變片成型 。
   （4）用電子束照射蒸鍍，配上金制電極。
   （5）再使用CVD等離子沉淀一層SiNx保護膜。
 
    根據傳感器或變送器的安裝場所有無易燃易爆氣體及危險程度，選擇隔爆型及本安型。    
   （1）隔爆型在內部電路和周圍易燃氣體之間采取了隔離措施，允許使用在有一定危險性的環境里 。
   （2）本安型即本質安全型的簡稱，依靠特殊設計的電路保證在正常工作及故障（意外短路或斷路）狀態下都不會引起燃爆事故，可用在十分易燃易爆的場所。