壓力變送器工作原理

壓力變送器是在工業實踐中zui常用的一種傳感器‚它廣泛適用于各行業自動控制環境‚包括水利水電‚鐵路交通‚智能建筑‚生產自動化控制‚航空航天‚‚石油‚石化‚電力電力‚船舶‚機床‚管道等眾多行業‚在簡單介紹了一些常用的傳感器的原理及其應用

*‚應變式壓力變送器原理及應用

力學傳感器的種類很多‚如電阻應變計壓力變送器‚半導體應變計壓力變送器‚壓力抗壓力變送器‚電感式壓力變送器‚電容式壓力變送器‚壓力變送器‚諧振式電容式加速度傳感器等。但應用廣泛的抗壓力變送器‚它具有極低的價格和較高的精度以及更好的直線特征。下面我們主要介紹這類傳感器。

當解壓縮反力傳感器‚我們*次知道電阻應變計這種部分。電阻應變計是一種測量的應變變化會轉變成一種電子信號敏感元件。它一反應變傳感器的主要成分。電阻應變儀應用zui多的是金屬電阻應變計和半導體應變計2種。金屬電阻應變計也有絲狀應變片和金屬箔應變計2種形狀。通常是通過特殊貼應變計組成緊密凝集產生力學應變基板‚基板應力時的應力變化‚電阻應變計也一起的變形‚使應變片阻值有變化‚從而使加電壓變化的電阻。這種應變計壓力時產生的阻值變化通常較小‚一般這類應變計的所有組成應變橋‚并對其進行擴大通過以下儀表放大器‚再傳遞給處理電路（通常是模數轉換和*處理器）顯示或執行代理。

金屬電阻應變計的內部結構

如圖1所示‚是電阻應變計結構示意圖‚它由基體材料‚金屬應變或應變片‚絕緣片和引出線等部分組成。根據用途不同‚電阻應變計電阻可以設計的設計師‚但電阻值范圍應注意：阻值太小‚需要驅動電流過大‚同時應變計‚散發出的熱量使自己高熱‚在不同的環境中使用‚使應變片阻值變化太大‚輸出零漂移明顯‚調零電路太復雜。但阻力太大‚阻抗太高‚抗外界電磁干擾的能力較差。一般為幾十歐姆到幾十kiloohms約。

電阻應變計的工作原理

金屬電阻應變計的工作原理是吸附應變電阻的阻值變化的現象‚在基體材料‚隨著機械變形‚命名為電阻應變效應。金屬導體電阻值可以使用類型指示‚

式中：盧-金屬導體電阻率（歐米茄平方厘米/米）

-導體截面積（平方厘米）

我指揮的長度（米）

我們用金屬箔應變電阻為例‚當浮華外力過程‚它的長度和橫截面積可以改變‚可以很容易的在公式看‚其電阻值即可以有變化‚如金屬絲細長的外生過程的時間‚其長度增加‚但橫截面積減少‚電阻值可增加。當液體壓縮外力過程‚長度減少而增加部分‚電阻值降低。只要確定了（通常是調查性開始和結束的電阻變化的電壓）‚進而得出應變金屬絲緊張情緒

第二‚陶瓷壓力傳感器原理及應用

耐腐蝕陶瓷壓力傳感器‚沒有液體傳輸‚壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面‚使膜片具有變形小‚耐厚膜印刷在陶瓷膜片連接后‚有利于石頭橋（關閉橋）‚因壓敏電阻壓力反效應‚使電橋產生成正比的高度線性的‚也有直接的比例與激勵電壓的電壓信號‚根據不同的劃分標準信號的測量范圍為2 /3 /3.3/五等‚可能是兼容與應變型傳感器。通過激光標定‚傳感器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性‚傳感器將溫度補償0~70??？可能絕大多數介質直接接觸。

陶瓷是一種識別高彈性‚抗腐蝕‚抗磨損‚抗沖擊和振動。陶瓷熱穩定特性和它厚膜阻力可能導致其工作溫度范圍高達135- 40~??？此外‚具有測量精度高‚穩定性高。工頻絕緣程度‚輸出信號強‚長期穩定性好。高性能‚低價格的陶瓷傳感器將壓力變送器的發展方向‚已在歐美國家全面取代其他類型的傳感器的傾向‚替代擴散硅壓力變送器在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器。

第三‚擴散硅壓力變送器原理及應用

工作原理

測量介質的壓力直接作用于傳感器膜片（不銹鋼或陶瓷）‚使隔膜生產有直接關系的介質壓力的微小位移‚使傳感器的電阻值的變化‚探討這一變化的用電線路改造‚并輸出對應于這種壓力標準測量信號。

第四‚陶瓷壓力傳感器原理及應用

利用電阻應變式工作原理‚采用硅-藍寶石以半導體敏感元件‚具有的特性測量。

藍寶石是由單晶絕緣體元素組成‚不能有滯后‚疲倦和緩慢變化的現象；藍寶石必須牢固程度比硅‚硬度高‚不變形；藍寶石具有*的彈性和絕緣特性（在1000℃）‚因此‚該使用硅-藍寶石制造半導體敏感單元‚是敏感的溫度變化‚即使在炎熱的條件下‚也有很好的操作因素；藍寶石的抗輻射特性大大增強；此外‚硅-藍寶石半導體敏感元件‚非p - n漂流‚因此‚從根本上簡化了制造工藝‚提高了重復‚保證了高成品率。

壓力變送器制造與硅-藍寶石半導體敏感元件和變化提供‚可在惡劣工況下正常工作‚且可靠性高‚精度好‚溫度誤差zui小‚價格高于。

本表按壓力變送器‚變送器構成的雙隔膜：鈦合金和鈦合金接收測量膜片隔膜。有異質外延應變靈敏電橋電路的藍寶石薄片‚焊接在鈦合金測量膜片。測量壓力傳輸到接收的隔膜（隔膜和隔膜收到調查與張力桿牢固連接在一起）。在壓力的作用下‚鈦合金接收膜片的變形‚這種變形后的硅-藍寶石敏感單元‚其電橋輸出可以改變‚變化幅度與被測壓力成正比。

該傳感器電路可以保證應變電橋電路的供電‚并將應變電橋不平衡信號的統一的電子輸出信號（0 - 5‚4 - 20mA或0 - 5V）。在一定的壓力變送器和變化提供中心‚藍寶石薄片‚與陶瓷基板玻璃焊料極連接在一起‚發揮作用的彈性部分‚被測壓力轉化為應變計的變形‚從而達到壓力調查目標。

第五‚壓電壓力傳感器原理及應用

在壓電傳感器主要采用壓電材料包括石英‚鉀酒石酸鈉和磷酸二氫胺。石英（二氧化硅）是一種天然水晶的壓電效應‚發現在這種晶體‚在一定溫度范圍內‚壓電性質一直存在‚但后溫度超過這個范圍‚壓電性質*消失（高溫所謂的“居里”）。因為隨著應力變化的電場變化小（還說‚壓電系數比較低）‚因此逐漸取代其他壓電石英晶體。但酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數‚但它只能才可以申請在室溫和濕度很低的環境。磷酸二氫胺屬于人造水晶‚能承受較高的溫度和濕度很高‚因此已經得到廣泛的應用。