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壓力傳感器介紹
時間: 2024-02-23 09:45:56 瀏覽次數(shù)：
1、壓電壓力傳感器:
壓力傳感器原理:主要由于壓電效應的產生構成的原理狀況。壓力傳感器中主要運用的壓電資料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英|二氧化硅是一種自然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質不斷存在，但溫度超越這個范圍之后，壓電性質完整消逝。高溫就是所謂的居里點。由于隨著應力的變化電場變化微小，即壓電系數(shù)較低，石英逐步被其他的壓電晶體所替代。壓電效應應用在多晶體上，如壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
應用:壓力傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的丈量中。壓力傳感器是一種常用的加速度計。它具有構造簡單、體積小、重量輕、運用壽命長等優(yōu)良的特性。壓力傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊丈量中曾經得到了普遍的應用，特別是航空和宇航范疇中更有它的特殊位置。壓力傳感器也能夠用來丈量發(fā)起機內部熄滅壓力的丈量與真空度的丈量。壓力傳感器也能夠用于軍事工業(yè)，例如用它來丈量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一霎時的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既能夠用來丈量大的壓力，也能夠用來丈量微小的壓力。壓力傳感器也普遍應用在生物醫(yī)學丈量中，比方說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，由于丈量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就十分普遍。壓力傳感器不能用于靜態(tài)丈量，由于經過外力作用后的電荷，只要在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保管。實踐的狀況不是這樣的，所以這決議了壓電傳感器只可以丈量動態(tài)的應力。
2、應變片壓力傳感器：
壓力傳感器原理:由于普遍運用的壓阻式壓力傳感器，其金屬電阻應變片工作原理是吸附在基體資料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應變效應。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成局部之一。
電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片經過特殊的粘和劑嚴密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發(fā)作應力變化時，電阻應變片也一同產生形變，使應變片的阻值發(fā)作改動，從而使加在電阻上的電壓發(fā)作變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，普通這種應變片都組成應變電橋，并經過后續(xù)的儀表放大器停止放大，再傳輸給處置電路(通常是A/D轉換和CPU)顯現(xiàn)或執(zhí)行機構。
金屬電阻應變片的內部構造:電阻應變片由基體資料、金屬應變絲或應變箔、絕緣維護片和引出線等局部組成。依據(jù)不同的用處，電阻應變片的阻值能夠由設計者設計，但電阻的取值范圍應留意:阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使自身的溫渡過高，不同的環(huán)境中運用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾才能較差。普通均為幾十歐至幾十千歐左右。
3、陶瓷壓力傳感器:
壓力傳感器原理:壓力直接作用在陶瓷膜片的前外表，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面，銜接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與鼓勵電壓也成正比的電壓信號，規(guī)范的信號依據(jù)壓力氣程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等，能夠和應變式傳感器相兼容。經過激光標定，壓力傳感用具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0~70℃，并能夠和絕大多數(shù)介質直接接觸。
壓力傳感器應用:陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的資料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻能夠使它的工作溫度范圍高達-40~135℃，而且具有丈量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣水平2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價錢的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的開展方向，在歐美國度有全面替代其它類型傳感器的趨向，在中國也越來越多的用戶運用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。
4、藍寶石壓力傳感器
壓力傳感器原理:應用應變電阻式工作，采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，具有不相上下的計量特性。壓力傳感器的電路可以保證應變電橋電路的供電，并將應變電橋的失衡信號轉換為統(tǒng)一的電信號輸出。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料銜接在一同，起到了彈性元件的作用，將被測壓力轉換為應變片形變，從而到達壓力丈量的目的。
將來行業(yè)壓力傳感器應用散布開展趨向
在醫(yī)療設備方面，專用設備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣候等范疇應用的專業(yè)電子設備。目前醫(yī)療范疇是壓力傳感器銷售量宏大、利潤可觀的新興市場。
汽車電子產業(yè)方面，現(xiàn)代高級轎車的電子化控制系統(tǒng)程度的關鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和程度，目前一輛普通家用轎車上大約裝置幾十到近百只傳感器，而請求傳感器件向小型化、低本錢和高牢靠性方向開展。
在通訊方面，手機產量的大幅增長及手機新功用的不時增加給傳感器市場帶來機遇與應戰(zhàn)，彩屏手機和攝像手機市場份額不時上升增加了傳感器在該范疇的應用比例。此外，應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將呈現(xiàn)強勢增長。
以上幾個方面是傳感器應用最多的，壓力傳感器也主要銷售在這些行業(yè)，但是隨著傳感器的開展，很多行業(yè)也在積極開發(fā)應用傳感器，比方一些消費行業(yè)，如鞋子上裝置跑步傳感器，護腕上裝置脈搏傳感器等。很多新型的傳感器都在普遍的被開放應用。
壓力傳感器原理:主要由于壓電效應的產生構成的原理狀況。壓力傳感器中主要運用的壓電資料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英|二氧化硅是一種自然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質不斷存在，但溫度超越這個范圍之后，壓電性質完整消逝。高溫就是所謂的居里點。由于隨著應力的變化電場變化微小，即壓電系數(shù)較低，石英逐步被其他的壓電晶體所替代。壓電效應應用在多晶體上，如壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
應用:壓力傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的丈量中。壓力傳感器是一種常用的加速度計。它具有構造簡單、體積小、重量輕、運用壽命長等優(yōu)良的特性。壓力傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊丈量中曾經得到了普遍的應用，特別是航空和宇航范疇中更有它的特殊位置。壓力傳感器也能夠用來丈量發(fā)起機內部熄滅壓力的丈量與真空度的丈量。壓力傳感器也能夠用于軍事工業(yè)，例如用它來丈量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一霎時的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既能夠用來丈量大的壓力，也能夠用來丈量微小的壓力。壓力傳感器也普遍應用在生物醫(yī)學丈量中，比方說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，由于丈量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就十分普遍。壓力傳感器不能用于靜態(tài)丈量，由于經過外力作用后的電荷，只要在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保管。實踐的狀況不是這樣的，所以這決議了壓電傳感器只可以丈量動態(tài)的應力。
2、應變片壓力傳感器：
壓力傳感器原理:由于普遍運用的壓阻式壓力傳感器，其金屬電阻應變片工作原理是吸附在基體資料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應變效應。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成局部之一。
電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片經過特殊的粘和劑嚴密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發(fā)作應力變化時，電阻應變片也一同產生形變，使應變片的阻值發(fā)作改動，從而使加在電阻上的電壓發(fā)作變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，普通這種應變片都組成應變電橋，并經過后續(xù)的儀表放大器停止放大，再傳輸給處置電路(通常是A/D轉換和CPU)顯現(xiàn)或執(zhí)行機構。
金屬電阻應變片的內部構造:電阻應變片由基體資料、金屬應變絲或應變箔、絕緣維護片和引出線等局部組成。依據(jù)不同的用處，電阻應變片的阻值能夠由設計者設計，但電阻的取值范圍應留意:阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使自身的溫渡過高，不同的環(huán)境中運用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾才能較差。普通均為幾十歐至幾十千歐左右。
3、陶瓷壓力傳感器:
壓力傳感器原理:壓力直接作用在陶瓷膜片的前外表，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面，銜接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與鼓勵電壓也成正比的電壓信號，規(guī)范的信號依據(jù)壓力氣程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等，能夠和應變式傳感器相兼容。經過激光標定，壓力傳感用具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0~70℃，并能夠和絕大多數(shù)介質直接接觸。
壓力傳感器應用:陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的資料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻能夠使它的工作溫度范圍高達-40~135℃，而且具有丈量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣水平2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價錢的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的開展方向，在歐美國度有全面替代其它類型傳感器的趨向，在中國也越來越多的用戶運用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。
4、藍寶石壓力傳感器
壓力傳感器原理:應用應變電阻式工作，采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，具有不相上下的計量特性。壓力傳感器的電路可以保證應變電橋電路的供電，并將應變電橋的失衡信號轉換為統(tǒng)一的電信號輸出。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料銜接在一同，起到了彈性元件的作用，將被測壓力轉換為應變片形變，從而到達壓力丈量的目的。
將來行業(yè)壓力傳感器應用散布開展趨向
在醫(yī)療設備方面，專用設備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣候等范疇應用的專業(yè)電子設備。目前醫(yī)療范疇是壓力傳感器銷售量宏大、利潤可觀的新興市場。
汽車電子產業(yè)方面，現(xiàn)代高級轎車的電子化控制系統(tǒng)程度的關鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和程度，目前一輛普通家用轎車上大約裝置幾十到近百只傳感器，而請求傳感器件向小型化、低本錢和高牢靠性方向開展。
在通訊方面，手機產量的大幅增長及手機新功用的不時增加給傳感器市場帶來機遇與應戰(zhàn)，彩屏手機和攝像手機市場份額不時上升增加了傳感器在該范疇的應用比例。此外，應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將呈現(xiàn)強勢增長。
以上幾個方面是傳感器應用最多的，壓力傳感器也主要銷售在這些行業(yè)，但是隨著傳感器的開展，很多行業(yè)也在積極開發(fā)應用傳感器，比方一些消費行業(yè)，如鞋子上裝置跑步傳感器，護腕上裝置脈搏傳感器等。很多新型的傳感器都在普遍的被開放應用。
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