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压力传感器的测量范围比电感式传感器要大一倍-利来app官网

2017-09-20

     传感器是一种检测装置,随着近年来传感器技术的不断发展,传感器现在已经发展到极其之泛的领域广泛的应用。可以毫不夸张地说,压力传感器技术不光在工业行业还在我们的生活中广泛利用,压力传感器的测量范围比电感式传感器要大一倍,它不仅能检测金属目标,还能检测电介质,如纸、玻璃、木材和塑料等,甚至可以通过墙壁或纸壳来进行检测。

      由于人体在低频下相当于电导体,因此也出现了应用于人的颤抖测量和防盗报警的相关传感器。在测量构件应变时,直接将应变片黏贴在构件上即可,但若要测量力、压力、加速度等信号,应该先将这些物理量转变成应变,然后用应变片测量,比直接测量时多了一个转换过程,完成这种转换过程的原件通常称为弹性原件,因此,应变式传感器通常由弹性敏感原件和应变计两部分构成。弹性敏感原件是传感器的核心部件,要求弹性原件弹性储能高,通常表示为弹性材料储存变形功能而不发生永久变形的能力。压力传感器具有良好的机械加工和热处理性能,具有较强的抗压强度。受温度影响小等特性,正确选择弹性敏感原件及应变计桥路是提高应变式传感器的重要途径:

      测量范围光精度高,测力传感器可测0.01--1000000n的力,精度可达到0.05%fs以上;压力传感器可测0.1-1000000的压力,精度可达到0.1%fs。性能稳定可靠,使用寿命长,如称重式机械杠杆称,由于杠杆、刀口等部分互相摩擦产生损耗和变形,欲长期保持其精度是相当困难的,采用电阻应变式称重传感器制成的电子泵、汽车衡、轨道衡等,能在恶劣的环境条件下长期稳定工作。频率响应特性极好。压力传感器一般电阻应变计响应时间为0.01ms,半导体应变计可达到0.001ms如能在弹性原件上采取措施则由他们构成的应变式传感器可测几十千赫甚至上百千赫的动态过程。

      半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器,其压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室,另一面导入进气歧管压力。硅膜片约为3mm的正方形,其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm、厚约50mm的薄膜,薄膜周围有4个应变电阻,以单臂电桥方式连接。由于薄膜一侧是真空室,因此薄膜的另一侧即进气歧管内绝对压力越高,硅膜片的变形越大,其应变与压力成正比,附着在薄膜上的应变电阻的阻值随应变成正比地变化,这样就可以利用单臂电桥将硅膜片的变形变成电信号。因为输出的电信号很微弱,所以需用混合集成电路进行放大后输出。这种压阻式进气压力传感器输出的信号电压,具有随进气歧管绝对压力的增大呈线性增大的特性。

      由应变电阻r1、r2、r3、r4,它们构成惠斯顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形,从而引起应变电阻r阻值的变化,歧管内的绝对压力越高,硅膜片的变形越大,从而电阻r的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号,再由集成电路放大后输出至ecu。

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