壓阻式壓力感測器大致有幾種型別,壓力感測器的型別和接線方法?

2021-07-27 23:53:57 字數 4772 閱讀 5617

1樓:

這兩個概念你得搞清楚,壓阻感測器指的是壓力感測器中用的一種工作原理,壓阻式的。壓力感測器是一種感測壓力的感測器,且絕大部分都是用壓阻式的。 但是利用壓阻式的感測器還有壓差感測器、拉力感測器等。

2樓:

最常見的幾種感測器原理

您好,我是斯巴拓電子的技術人員。壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智慧建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,下面我們簡單地瞭解一些常見壓力感測器的工作原理。廣州斯巴拓電子科技

1、應變片壓力感測器原理

力學感測器的種類繁多,如電阻應變片壓力感測器、半導體應變片壓力感測器、壓阻式壓力感測器、電感式壓力感測器、電容式壓力感測器、諧振式壓力感測器及電容速度感測器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力感測器,它具有極低的**和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類感測器。

在瞭解壓阻式力感測器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。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訊號的敏感器件。它是壓阻式應變感測器的主要組成部分之一。

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。

通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是ad轉換和cpu)顯示或執行機構。

電阻應變片的工作原理

金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效

應。金屬導體的電阻值可用下式表示:

式中:p------金屬導體的電阻率(o cm2m)

s------導體的截面積(cm2)

l-----導體的長度(m)

我們以金屬絲應變電阻為例,當金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應變金屬絲的應變壓力。

2、陶瓷壓力感測器原理

抗腐蝕的陶瓷壓力感測器也是基於壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻(壓敏電阻)印刷在陶瓷膜片的背面,連線成一個惠斯通電橋(閉橋),由於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、與激勵電壓也成正比的電

壓訊號,標準的訊號根據壓力量程的不同標定為2.0 3.0 3.3mvv等,可以和應變式感測器相相容。通過鐳射標定

,感測器具有很高的溫度穩定性和長期穩定性,感測器通常自帶溫度補償,因為壓力介面是陶瓷,可以和絕大多數介質直接接觸。

陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗衝擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度範圍高達-40?135°c,而且具有測量的高精度、高穩定性。

電氣絕緣程度>2kv,輸出訊號強,長期穩定性好。高特性,低**的陶瓷感測器將是壓力感測器的發展方向,在歐美國家有全面替代其它型別感測器的趨勢,

在中國也越來越多的使用者使用陶瓷感測器替代擴散矽壓力感測器。

擴散矽壓力感測器工作原理也是基於壓阻效應,單晶矽材料在受到外力作用產生極微小應變,其內部原子機構的電子能級狀態會發生變化,從而導致其電阻率劇烈變化(g因子突變)其電阻也就出現極大變化,這種物理效應稱為壓阻效應。利用壓阻效應的原理,採集整合工藝技術經過摻雜、擴散,單晶矽晶向,製成應變電阻,構成惠斯通電橋,利用矽材料的彈性力學特性,在同一矽材料上進行各向異性微加工,就製成了一個集力敏與力電轉換檢測於一體的擴散矽感測器。

被測介質的壓力直接作用於感測器的膜片上(不鏽鋼或陶瓷),使膜片產生於介質壓力成正比的微位移,是感測器的電阻值發生變化,利用電子線路檢測這一變化,並轉換輸出一個對應於這一壓力的編織測量訊號。

4、藍寶石壓力感測器原理

利用應變電阻式工作原理,採用矽-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。

藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成,不會發生滯後、疲勞和蠕變現象,藍寶石比矽要堅固,硬度更高,不怕形變;ms石有著非常好藥彈性和絕緣特性(1000 0c以肖),因此,利用矽-藍寶石製造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使存高溫條件下,也有很好的工作特性;藍寶石的抗輻命障性極強;另外,矽-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移,因此,從根本上簡化了製造工藝,提高了重複性,確保了高成品率。用矽-藍寶石半導體敏感元件製造的壓力感測器和變送器,可在最惡劣的工作條件下正常工作,並且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、價效比高。

5、壓電式壓力感測器原理

壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化矽)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度範圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個範圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電係數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。

而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數,但是它只能在室溫和溼度比較低的環境下才能夠應用。磷酸一.氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的溼度,所以己經得到了廣泛的應用。

現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,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。壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到儲存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力

壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的衝擊波壓力。

它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。

3樓:

你問的問題很含糊的. 多少種?分類標準呢?

原理? 結構? 品牌?

效能? 估計你是想問按照原理進行分類的吧。如果這樣就沒有必要在加個國家自然領域的界限了!

壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及...

壓力感測器的型別和接線方法?

4樓:匿名使用者

一、型別

壓力感測器

的種類繁多,如電阻應變片壓力感測器、半導體應變片壓力感測器、壓阻式壓力感測器、電感式壓力感測器、電容式壓力感測器、諧振式壓力感測器及電容式加速度感測器等。

目前應用較為廣泛的壓力感測器有:擴散矽壓阻式壓力感測器、陶瓷壓阻壓力感測器、濺射薄膜壓力感測器、電容壓力感測器、耐高溫特性的藍寶石壓力感測器。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力感測器,它具有極低的**和較高的精度以及較好的線性特性。

二、接線方法

各種感測器的接線方式基本都是一樣的,壓力感測器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。

壓力感測器兩線制比較簡單,一根線連線電源正極,另一個線也就是訊號線經過儀器連線到電源負極,這種是最簡單的。壓力感測器三線制是在兩線制基礎上加了一個線,這根線直接連線到電源的負極,較兩線制麻煩一點。

四線制壓力感測器肯定是兩個電源輸入端,另外兩個是訊號輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20ma輸出,4~20ma的叫壓力變送器,多數做成兩線制的。

壓力感測器的訊號輸出有些是沒有經過放大的,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力感測器在內部有放大電路,滿量程輸出為0~2v。

至於怎麼接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出訊號相適應的檔位,就可以直接測量,否則要加訊號調整電路。五線制壓力感測器與四線制相差不大,市面上五線制的感測器也比較少。

擴充套件資料

工作原理:

1、壓阻式壓力感測器

電阻應變片是壓阻式應變感測器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應。

2、陶瓷壓力感測器

陶瓷壓力感測器基於壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連線成一個惠斯通電橋,由於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、與激勵電壓也成正比的電壓訊號,標準的訊號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mv/v等,可以和應變式感測器相相容。

3、擴散矽壓力感測器:

擴散矽壓力感測器工作原理也是基於壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質的壓力直接作用於感測器的膜片上(不鏽鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使感測器的電阻值發生變化,利用電子線路檢測這一變化,並轉換輸出一個對應於這一壓力的標準測量訊號。

4、藍寶石壓力感測器

利用應變電阻式工作原理,採用矽-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用矽-藍寶石製造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,矽-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移。

5、壓電式壓力感測器

壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到儲存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。

5樓:匿名使用者

壓力感測器的型別你買的什麼樣就什麼型別的啊。接線根據訊號來定的,模擬量電壓訊號很多是三線制,一根工作電壓正極,一根是輸出訊號正極,另一根是公用負極。

電流訊號4~20ma,一般是二線制,一根電源正,一根訊號正

壓阻式壓力感測器的原理,壓電式壓力感測器和壓阻式壓力感測器的區別

壓阻式感測器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而製成的器件。其基片可直接作為測量感測元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。用作壓阻式感測器的基片 或稱膜片 材料主要為矽片和鍺片,矽片為敏感 材料而製...

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簡單說說壓力感測器工作原理,壓力感測器工作原理是什麼

1 應變片壓力感測器原理 力學感測器的種類繁多,如電阻應變片壓力感測器 半導體應變片壓力感測器 壓阻式壓力感測器 電感式壓力感測器 電容式壓力感測器 諧振式壓力感測器及電容式加速度感測器等。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訊號的敏感器件。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體...