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IFM壓力傳感器是工實(shí)踐、儀器儀表控制中常用的一種傳感器
點(diǎn)擊次數(shù):990 更新時(shí)間:2021-10-26
  IFM壓力傳感器是工實(shí)踐、儀器儀表控制中常用的一種傳感器,并廣泛應(yīng)用于各種工自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行。
力學(xué)傳感器的種類(lèi)繁多,如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。壓阻式壓力傳感器原理與應(yīng)用:壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何?、加速度、重量、?yīng)變、流量、真空度)的測(cè)量和控制。壓阻效應(yīng),當(dāng)力作用于硅晶體時(shí),晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個(gè)能谷向另一個(gè)能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化,擾動(dòng)了載流子縱向和橫向的平均量,從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異,因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計(jì),前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化,后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化(應(yīng)變),而且前者的靈敏度比后者大50~100倍。
  壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)壓阻式壓力傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi),引出電極引線。壓阻式壓力傳感器又稱(chēng)為固態(tài)壓力傳感器,它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過(guò)彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過(guò)硅膜片感受被測(cè)壓力的。硅膜片的一面是與被測(cè)壓力連通的高壓腔,另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設(shè)計(jì)成周邊固支的圓形,直徑與厚度比約為20~60。在圓形硅膜片(N型)定域擴(kuò)散4條P雜質(zhì)電阻條,并接成全橋,其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū),另兩條處于拉區(qū),相對(duì)于膜片中心對(duì)稱(chēng)。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴(kuò)散制作電阻條,兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋壓力傳感器工作原理—壓力傳感器的分類(lèi)
  壓力傳感器的類(lèi)型非常多,主要有應(yīng)變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器等,下面我分別為大家介紹一下這幾類(lèi)的工作原理。
  IFM壓力傳感器工作原理
  電阻應(yīng)變片壓力傳感器的核心部分是電阻應(yīng)變片,是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,
  壓力傳感器工作原理--藍(lán)寶石壓力傳感器原理
  藍(lán)寶石壓力傳感器原理:利用應(yīng)變電阻式工作原理,在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。
  傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電,并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)輸出(0-5,4-20mA或0-5V)。在絕壓壓力傳感器和變送器中,藍(lán)寶石薄片,與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起,起到了彈性元件的作用,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變,從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的。
  壓力傳感器工作原理
  工作原理:當(dāng)薄圓筒內(nèi)側(cè)受到壓力作用時(shí),圓筒的內(nèi)張力增大,從而使其固有振動(dòng)頻率升高。利用此效應(yīng)。只要測(cè)出振筒的固有振動(dòng)頻率,就可知道壓力大小。圓筒的固有振動(dòng)頻率的測(cè)量精度決定于筒的諧振品質(zhì)因數(shù)Q、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘信號(hào)精度。
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