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壓力傳感器的工作原理

日期:2025-05-01 04:15
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摘要:壓力傳感器的工作原理,壓力傳感器定義:壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器,以確定施加到傳感器上的實際壓力(使用不同的工作原理)并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號。
Pressure Sensors什么是壓力傳感器
 
 壓力是作為一個測量量被定義:可以描述為液體或氣體在表面上的作用力,它通常以以單位面積上的力作為測量單位。常見的單位是Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 或 psi(磅/每平方英寸)。
 
 傳感器定義:傳感器是一種測量物理量并將其轉(zhuǎn)化為信號的裝置。測量量可以是溫度,長度,力,或者壓力等。信號通常為電信號,但也可以是光信號。
 
 壓力傳感器定義:壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器,以確定施加到傳感器上的實際壓力(使用不同的工作原理)并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號。
 
 
 壓力傳感器的工作原理
 
壓力傳感器可使用多種不同的技術(shù)來提供**的結(jié)果。
 
 基于應(yīng)變的壓力傳感器使用應(yīng)變片作為壓力敏感元件,通常是將金屬箔式應(yīng)變片或是膜片粘合到圓柱形彈性體上。應(yīng)變原理壓力傳感器*大優(yōu)點是具有極高剛度,可測量高達(dá)15000 bar的極高壓力。電連接通常通過惠斯通電橋完成,具有極高的**性和一致的測量結(jié)果。
 
 電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產(chǎn)生可變電容。當(dāng)施加壓力時,隔膜變形,電容相應(yīng)減小。通過測量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號。這些傳感器**于大約40 bar的低壓。
 
 壓阻式壓力傳感器由一個主要由硅制成的膜片組成,采用集成的應(yīng)變片來檢測施加壓力產(chǎn)生的應(yīng)變。通常采用惠斯通電橋來降低靈敏度并增加輸出。由于所使用的材料,壓力限制在1000 bar左右。
 
 與上述技術(shù)不同的是,諧振式壓力傳感器通過結(jié)構(gòu)共振頻率的變化來測量由施加壓力引起的應(yīng)力。根據(jù)這種傳感器的設(shè)計,諧振元件可以暴露于介質(zhì)中,其中諧振頻率取決于介質(zhì)的密度。通常這些傳感器會對沖擊和振動敏感。
 
 
 另外不使用測量體的其它壓力傳感器有熱或電離壓力傳感器,其利用帶電粒子流動產(chǎn)生的密度變化來測量所施加的壓力。
 
 壓力測量的類別
 
有多種特性可以對壓力傳感器進(jìn)行分類,包括它們測量的壓力范圍、工作溫度范圍或它們測量的壓力類型。
 
 優(yōu)良壓力傳感器測量相對于參考室(接近真空)的壓力。
 
 表壓傳感器或相對壓力傳感器,是用于測量相對于當(dāng)前大氣壓的壓力。
 
 密封式表壓傳感器類似于表壓傳感器,但它們測量的壓力是相對于固定的壓力而不是當(dāng)前的大氣壓力。
 
 壓差傳感器可確定兩個壓力之間的差值,并可用于測量壓降、液位和流量等。
 
 優(yōu)良壓力傳感器的明顯優(yōu)點是總是以相同的參考壓力(真空)進(jìn)行測量,因此不受大氣壓力變化的影響,且而不受溫度變化的影響。
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