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壓力傳感器,壓力傳感器是什么意思

2010年03月03日 15:35 www.nxhydt.com 作者:佚名 用戶評(píng)論(0

壓力傳感器,壓力傳感器是什么意思

壓力傳感器的定義

壓力傳感器,是指以膜片裝置(不銹鋼膜片、硅酮膜片等)為媒介,用感壓元件對(duì)氣體和液體的壓力進(jìn)行測(cè)量,并轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)輸出的設(shè)備。

原理
  • 半導(dǎo)體電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力,通過(guò)外力(壓力)使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
  • 電容量型壓力傳感器,是將玻璃的固定極和硅的可動(dòng)極相對(duì)而形成電容,將通過(guò)外力(壓力)使可動(dòng)極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)。 (E8Y的動(dòng)作原理便是靜電容量方式,其他機(jī)種采用半導(dǎo)體方式)。

半導(dǎo)體形變壓力計(jì)的結(jié)構(gòu)

壓電效果的定義

術(shù)語(yǔ)解說(shuō)

是以大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)表示的壓力大小。

比大氣壓高的壓力稱為“正壓”,比大氣壓低的稱為“負(fù) 壓”。

絕對(duì)壓力

以絕對(duì)真空為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小。

差壓(相對(duì)壓)

相對(duì)于任意的比較壓力(標(biāo)準(zhǔn)壓)表示的壓力大小。

?

是指大氣的壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm)相當(dāng)于高度為760mm的水銀柱產(chǎn)生的壓力。

真空

是指比大氣壓低的壓力狀態(tài)。

檢測(cè)壓力范圍

可使用傳感器的檢測(cè)壓力范圍。

耐壓力

恢復(fù)到檢測(cè)壓力時(shí),不會(huì)引起性能下降的可承受壓力。

重復(fù)精度(ON/OFF輸出)

在一定溫度(23℃)下,增減壓力時(shí),在檢測(cè)壓力的全部值中除去反運(yùn)行的壓力值后的動(dòng)作點(diǎn)壓力變動(dòng)值。

在一定溫度(23℃)下,從全部值中除去施加零壓力及額定輸出時(shí)的輸出電流規(guī)格值(4mA、20mA)中的偏離值。

單位用%F.S.表示。

直線性(線性)

模擬輸出相對(duì)于檢測(cè)壓力,幾乎呈直線性變化,但與理想直線有若干偏離。這種偏離相對(duì)于全部值用%來(lái)表示。

壓力傳感器
磁滯現(xiàn)象(線性)

在零電壓和額定電壓下,在各輸出電流(或電壓)值間劃出理想直線,求得實(shí)測(cè)電流(或電壓)值和理想電流(或電壓)值間的誤差值。求得壓力上升時(shí)的誤差值和壓力下降時(shí)的誤差,在全部的電流(或電壓)中除去這些差的絕對(duì)值的最大值后的值。單位用%F.S.表示。

磁滯現(xiàn)象(ON/OFF輸出

指從壓力的全部值中除去輸出的ON點(diǎn)壓力和OFF點(diǎn)壓力之差后的值。

?
非腐蝕性氣體

是指空氣中所含的物質(zhì)(氮?dú)?、二氧化碳等)和惰性氣體(氬、氖等)。

計(jì)量法

在1993年11月1日實(shí)施的新計(jì)量法中,除生物體內(nèi)壓力的測(cè)量外,禁止使用Torr。

此外,從1999年9月30日起開始禁用kgf/m2和mHg(血壓測(cè)量除外)、mH2O。

壓力單位轉(zhuǎn)換表

?

kgf/cm2

mmHg

mmH2O

Pa

1kgf/cm2

1

735.559

1.000028×104

0.0980665M

1mmHg

1.3595×10-3

1

1.3595×10

0.133322k

1mmH2O

0.99997×10-4

7.356×10-2

1

0.00980665k

1Pa(N/m2)

1.0197×10-5

7.5006×10-3

0.10197

1

輸出阻抗
1. 電壓輸出型的輸出阻抗的測(cè)量方法
壓力傳感器
  • Ro:輸出阻抗
  • Rx:負(fù)載電阻
  • Eo:輸出電壓(端子打開時(shí))
  • lx:負(fù)載電流(連接負(fù)載Zx時(shí))

在圖1中,連接負(fù)載電阻(Rx)時(shí)的流過(guò)的電流為

根據(jù)公式(1)求輸出阻抗(Ro)為

然后,測(cè)定輸出開放時(shí)的電壓(Eo)。接著測(cè)定連接負(fù)載電阻(例如轉(zhuǎn)換器的容許負(fù)載電路的最小值)時(shí)的電壓(Ex)。將測(cè)得的Eo和Ex值以及連接的負(fù)載電阻值(Rx)代入公式(2)中,計(jì)算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗(Ro)。

2. 電流輸出型的輸出阻抗的測(cè)量方法

在圖2中,連接負(fù)載電阻(Rx)時(shí)的輸出端子電壓(Ex)為

Ex = IxRx =(Io=Ix)Ro …(3)

根據(jù)公式(3)求輸出阻抗(Ro)為

然后,測(cè)量輸出短路時(shí)的電流(Io)。

壓力傳感器
  • Ro:輸出阻抗
  • Rx:負(fù)載電阻
  • lo:輸出電流(端子短路時(shí))
  • lx:輸出電流(連接負(fù)載Rx時(shí))
  • Ex:輸出電壓(連接負(fù)載Rx時(shí))

接著,測(cè)定連接負(fù)載電阻(例如轉(zhuǎn)換器容許負(fù)載電阻的最大值)時(shí)的電流(Ix)。將測(cè)定時(shí)的Io和Ix值以及連接的負(fù)載電阻值(Rx)代入公式(4)中,計(jì)算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗(Ro)。 此外,這里介紹的轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗是正常動(dòng)作時(shí)的值。

3. 理想的輸出阻抗

一般來(lái)說(shuō),為了使轉(zhuǎn)換器的負(fù)載變動(dòng)造成的影響盡量減少,應(yīng)盡量使電壓輸出型轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗保持為最小值,即接近0Ω。

此外,電流輸出型的轉(zhuǎn)換器則與此相反,需要更大的值,即保持無(wú)限大的輸出阻抗。

4. 使用阻抗的計(jì)算示例

模擬電壓

壓力傳感器

壓力傳感器 ?

?

負(fù)載

?

Ro=100 Ω

?

Rx=1k Ω 以上

Rx

誤差

1k Ω

約10%

10k Ω

約1%

共通注意事項(xiàng) ★各商品的注意事項(xiàng),請(qǐng)參見各商品的「 請(qǐng)正確使用 」。
警告

不能作為沖壓的安全裝置或其他人體保護(hù)用安全裝置使用。

產(chǎn)品與安全性無(wú)關(guān),主要用于工件和作業(yè)者的檢測(cè)用途。

安全要點(diǎn)
關(guān)于耐壓力

請(qǐng)不要施加超過(guò)額定耐壓力的壓力。

若施加了耐壓力以上的壓力,可能引起破損。

關(guān)于使用環(huán)境

請(qǐng)避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。

關(guān)于電源電壓

使用時(shí)請(qǐng)不要超過(guò)使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓,則可能引起破裂或燒毀。

關(guān)于負(fù)載短路

請(qǐng)避免使負(fù)載短路。否則可能引起破裂或燒毀。

關(guān)于誤布線

請(qǐng)避免對(duì)電源的極性等進(jìn)行錯(cuò)誤布線。

否則可能引起破裂或燒毀。

使用注意事項(xiàng)
  • 使用對(duì)應(yīng)非腐蝕性氣體的產(chǎn)品作為適用流體時(shí),請(qǐng)使用經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器的,已去除水分?油分的氣體。
  • 請(qǐng)勿從導(dǎo)壓部插入針等物品。否則會(huì)使壓力元件破損,無(wú)法進(jìn)行正常動(dòng)作。
  • 請(qǐng)避免與高壓線、動(dòng)力線并列設(shè)置。
  • 安裝時(shí),請(qǐng)避免使超聲波振動(dòng)直接碰到傳感器。
  • 請(qǐng)勿在導(dǎo)線及接插件部分施加30N以上的拉伸力。
  • 導(dǎo)線的延長(zhǎng)在10m以內(nèi)。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參見前頁(yè)(1380頁(yè))的輸出阻抗項(xiàng)。
  • 更多傳感器知識(shí)http://www.nxhydt.com/yuanqijian/sensor/

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