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压力传感器原理

2017-10-12
类别:基础知识
eye 251
文章创建人 拍明
  1.力传感器原理--简介

  压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器,通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

  压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。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。

压力传感器原理.png

  2.压力传感器原理--组成

  压力传感器是使用最为广泛的一种传感器,它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。

  3.压力传感器原理

  压力传感器主要分为两类:分别是半导体压电阻型和静电容量型,下面我们分别介绍一下它们的原理。

  半导体压电阻型:半导体压电阻抗扩散压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力,通过外力(压力)使薄片变形而产生压电阻抗效果,从而使阻抗的变化转换成电信号。

  静电容量型:静电容量型压力传感器,是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容,将通过外力(压力)使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。

  4.压力传感器原理--应用

  压力传感器主要应用于:增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调制冷设备等领域。

  1、应用于液压系统:压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。

  2、应用于安全控制系统:压力传感器在安全控制系统中经常应用,主要针对的领域是空压机自身的安全管理系统。

  3、应用于促进睡眠:将压力传感器放在床垫地下,压力传感器会感应出翻身、心跳以及呼吸等有关的动作,传感器会分析这一系列信息,然后通过对传感器的分析,最后将所有数据处理谱成一首段的曲目,当然能将一个晚上的睡眠压缩成一首几分钟的音乐。

压力传感器原理.png

  5.压力传感器原理之应变片压力传感器

  我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,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。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化,即可获得应变金属丝的应变情况。

  6.压力传感器原理之陶瓷压力传感器

  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,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,并可以和绝大多数介质直接接触。


责任编辑:Davia

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