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[资料] 压力传感器技术深度解析

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发表于 2021-9-27 17:38:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
压力传感器
在生产过程中,压力检测与调节控制系统的应用非常广泛。例如锅炉蒸汽和水的压力监控;炼油厂减压蒸馏需要的低于大气的真空压力检测;电力系统中油路压力的测量和控制等。

压力单位转换对照表
1.jpg

压力的几种表示形式
被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压(或真空度)

习惯表示∶
(1)绝对压力P<实际压力,总压力>
(2)相对压力p=P-P0<与大气压力P0相比较的压力>
(3)正压力P>P0
(4)负压力P<P0<又称真空,其绝对值称为真空度>
(5)差压力 P1-P2 <任意压力P1和P2比较的差值>

压力检测方法
●弹性式压力测量元件
■测压原理∶是利用弹性元件在被测压力作用下产生弹性变形的原理来度量被测压力的。
■当弹性元件受压力作用时会产生变形,于是输出位移或力;再把位移或力通过一定的元件转换成电量信号。
■弹性元件的特点∶ 构造简单,价格便宜,测压范围宽,被测压力低至几帕,高达数百兆帕都可使用,测量精度也较高,在目前的测压仪表中占有统治地位。

电测压力法
测量原理
利用转换元件(如某些机械和电气元件)直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。
1.弹性元件附加一些变换装置,使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号,如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等;
2. 非弹性元件组成的快速测压元件,主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关,如压电式、压阻式、压磁式等。
特点∶由压力传感器,测量电路和电性指示器三部分组成。

电阻应变式传感器
从电阻丝的拉伸实验入手,观察电阻丝拉长时的阻值变化规律,讨论如何将这种原理用于测量应力、应变、力以及质量等非电量。

电阻应变式传感器的应用
当力F作用在弹性臂梁自由端时,悬臂梁产生变形在梁的上、下表面对称位置上应变大小相当,极性相反,若分别粘贴应变片R、R 和R、R3,并接成差动电桥,则电桥输出电压U与力F成正比。
2.jpg

应变式压力传感器
薄壁筒上贴有两片工作应变片,实心部分贴有两片温度补偿片。实心部分在筒内有压力时不产生形变。当无压力时,四片应变片组成的全桥平衡;当被测压力P进入应变筒的腔内时,圆筒发生形变,电桥失衡。
性能特点∶可用于高压测量。
结构特点∶圆柱盲孔,环向应变

压阻式传感器
半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的电阻率随作用应力而变化的所谓"压阻效应"。所有材料在某种程度上都呈现压阻效应,但半导体的这种效应特别显著,能直接反映出很微小的应变。利用扩散工艺制作的四个半导体应变电阻处于同一硅片上,工艺一致性好,灵敏度相等,漂移抵消,迟滞、蠕变非常小,动态响应快。

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发表于 2021-9-28 11:11:49 | 显示全部楼层 来自 辽宁省大连市
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