什么是負(fù)壓傳感器?
壓差傳感器是壓力傳感器的一種,壓差傳感器可以測量正壓、差壓、負(fù)壓,但它們在檢測管道連接的方法不同。而負(fù)壓傳感器也是壓力傳感器的一種,它測量的是待測壓力比預(yù)定壓力值小的情況下的壓力值。
負(fù)壓傳感器在工業(yè)實踐中最為常用的一種壓力傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及石油管道、水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道送風(fēng)、鍋爐負(fù)壓等眾多行業(yè)。
我們以膜片式傳感器來說明,可以參考上圖,能夠測量壓力的傳感器可統(tǒng)稱叫壓力傳感器。
一般說來,我們所稱的壓力傳感器,就是不能測量壓力差,而只能測量一個壓力的壓力大小的傳感器。
壓力傳感器,一端通測量點,一端通大氣或者密封真空壓力,它只能測量某一壓力相對于大氣,或者相對于真空的壓力,而不能測量兩個不同壓力的壓力差。
壓差傳感器相當(dāng)于開放了壓力傳感器的通大氣端(密封端),使它可以測量兩個不同壓力的壓力差。如果把壓差傳感器的一端通大氣,那么就可以把它作為壓力傳感器來使用,測量壓力。
負(fù)壓傳感器是壓力傳感器的一種,就是一端通測量點,一端通大氣的壓力(壓差)傳感器,只是負(fù)壓傳感器所測量的壓力比大氣壓小,對膜片的壓力不是‘壓’而是‘吸’。如下圖:
負(fù)壓傳感器其實就是壓力達(dá)不到一定壓力的時候傳感器就開始起作用并輸出數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。經(jīng)常接觸負(fù)壓壓力傳感器的人會發(fā)現(xiàn)一般負(fù)壓傳感器測負(fù)壓的最大量程是-100kpa 或者說是-0.1MPA。
當(dāng)負(fù)壓側(cè)同大氣,其正壓側(cè)所測到的壓力為表壓力;
當(dāng)負(fù)壓側(cè)被密閉并抽成真空時,其正壓側(cè)測到的是絕對壓力;
當(dāng)正壓側(cè)、負(fù)壓側(cè)分別連接被測體時,其測到的是該被測體被取樣點之間的差壓;
當(dāng)正壓側(cè)同大氣,其負(fù)壓側(cè)所測到的是負(fù)壓,也可以說是真空度。
負(fù)壓傳感器工作原理
組成電子產(chǎn)品的晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì),當(dāng)沿著一定方向受到機(jī)械力作用發(fā)生變形時,就產(chǎn)生了極化效應(yīng);當(dāng)機(jī)械力撤掉之后,又會重新回到不帶電的狀態(tài),也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng),這就是所謂的極化效應(yīng)。科學(xué)家就是根據(jù)這個效應(yīng)研制出了壓力傳感器。
我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
負(fù)壓傳感器也是屬于壓電傳感器,負(fù)壓傳感器工作原理是介質(zhì)的壓力直接作用在傳感器的膜片上,使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻發(fā)生變化,和用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這個壓力的標(biāo)準(zhǔn)信號。
當(dāng)然除了壓電傳感器之外,還有利用壓阻效應(yīng)制造出來的壓阻傳感器,利用應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)變式傳感器等,這些不同的壓力傳感器利用不同的效應(yīng)和不同的材料,在不同的場合能夠發(fā)揮它們獨特的用途。