压阻式压力变送器 MEMS压力传感器电阻温度系数

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今天大华给大家带来关于压力变送器的信息。老司机来了。上车吧!

压力变送器是工业应用中最常用的传感器,广泛应用于各种工业自动控制环境,涉及水利水电、铁路运输、智能建筑、生产自动控制、航空空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等诸多行业。压力变送器的主要功能是将压力信号传送到计算机上,然后在计算机上显示压力。其原理大致如下:因此,变送器输出的电压或电流随着压力的增大而增大,从而得到压力与电压或电流的关系。压力变送器被测介质的两个压力分别接在高压和低压上,低压腔内的压力为大气压或真空,作用在δ元件(即敏感元件)两侧的隔离膜片上,通过隔离膜片和元件内的填充液体传递到测量膜片的两侧。

压阻式压力变送器 MEMS压力传感器电阻温度系数

压力变送器的类型有:电阻应变式压力变送器、半导体应变式压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器、电容式加速度传感器。但应用最广泛的是压阻式压力变送器,价格极低,精度高,线性特性好。下面我们主要介绍这类传感器。

压力变送器工作原理图

1.压阻压力变送器

在对电阻压力变送器进行减压时,我们首先知道电阻应变片。电阻应变片是一种将被测零件上的应变变化转换成电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要部件之一。金属电阻应变计和半导体应变计被广泛使用。金属电阻应变片有两种:金属丝应变片和金属箔应变片。通常,应变仪通过一种特殊的粘合剂与产生机械应变的基板紧密结合。当衬底的应力改变时,应变仪的电阻改变,从而施加到电阻器的电压改变。

2.陶瓷压力变送器

原理耐腐蚀压力变送器无液体传递,压力直接作用在陶瓷膜片的正面,引起膜片轻形。厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接形成惠斯通电桥(闭合电桥)。由于压电电阻器的压阻效应,电桥产生与压力和激励电压成比例的高度线性的电压信号。根据不同的压力范围,标准信号被校准为2.0/3.0/3.3 mV/V。通过激光标定,该传感器具有较高的温度稳定性和时间稳定性。传感器自带0 ~ 70℃的温度补偿,可与大多数介质直接接触。陶瓷是公认的高弹性、耐腐蚀、耐磨损、耐冲击、耐振动的材料。陶瓷的热稳定性及其厚膜电阻可使其工作温度范围高达-40 ~ 135℃,在测量中具有较高的精度和稳定性。电气绝缘度> 2kV,输出信号强,长期稳定性好。高性能、低价格的陶瓷传感器将是压力变送器的发展方向。

压力变送器接线图

3.扩散硅压力变送器

被测介质的压力直接作用在传感器的膜片(不锈钢或陶瓷)上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,这种变化被电子电路检测到,并转换输出一个与该压力对应的标准测量信号。

4.压电压力变送器传感器

压电传感器中使用的主要压电材料包括应时、酒石酸钾钠和磷酸二氢。其中,应时(二氧化硅)是一种天然晶体,在这种晶体中发现了压电效应。在一定的温度范围内,压电性能一直存在,但当温度超过这个范围时,压电性能完全消失(这个高温就是所谓的居里点)。由于电场随应力的变化而略有变化(也就是说压电系数相对较低),应时逐渐被其他压电晶体所取代。酒石酸钾钠具有很大的压电敏感性和压电系数,但只能在室温和低湿度下应用。磷酸二氢胺是一种人工晶体,能承受高温和相对较高的湿度,因此得到了广泛的应用。现在压电效应也应用到多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐压电陶瓷、铌酸铅镁压电陶瓷等等。

5.电容式压力变送器

陶瓷电容传感器适用于测量正常或腐蚀性介质,如气体,气体或液体,但它不倾向于沉淀,结晶或硬化材料。可用于船舱液位测量,海水,船舶水,柴油,废油。

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