使用压阻效应和测量压力

如今,尖端传感器技术为所有测量任务提供适当的压力传感器。这些技术不仅提供相对,绝对和差压传感器之间的选择(与发散参考值工作),它们还基于不同的物理效果呈现一系列不同的测量原理。

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压电和压阻效应主要应用于现代压力传感器。本文将研究压阻式压差压力传感器的实际优点和特殊性能。

首先 - 压阻差压传感器如何实际工作?

与相对和绝对的压力传感器相比,差压传感器量化了任何两个压力之间的差异。差压传感器具有两个不同的压力连接(软管,螺纹或歧管)。此外,根据校准,它可以量化正(P1> P2)和负(P1

压阻效应

压阻式(基于隔膜的)差压传感器基于硅的,包括一个薄的硅膜片,其中电阻(在惠斯通电桥中连接在一起)嵌在其中。如果有压力差,膜片就会穿过,造成电阻变形。测量电桥中相互连接的电阻对畸变产生反应,产生压阻效应。这就改变了电阻器的电阻和电压。为了完成这个过程,一个压力比例测量信号被激活。

基于膜片的传感器技术的显着特征

  • 硅膜片半导体中的电阻器对微小的压力负载和变化都具有极大的灵敏度。这使得压阻差压传感器操作异常准确,允许测量范围只有几毫巴。
  • 硅体现了单晶的结构,意味着在拉伸之后,隔膜将始终返回到其初始状态而不会扭曲。

压阻差压传感器的基本设计

压阻式差压传感器的基本设计。图片来源:第一传感器

比较:压电压力传感器如何测量?

压电式压力传感器是压阻式压差式压力传感器的替代方案。与基于膜片的传感器不同,压电压力传感器是由晶体盘构成的。在压力下,电荷分离在晶体中产生成比例的电压,这被称为“压电效应”。电荷放大器负责输出电压差,而数字电路的任务是将其转换为压力的物理值。

压阻传感器和压电传感器都具有独特的优势。关于最合适的衡量原则的决定取决于正在进行的申请。例如,压电传感器尤其可以抵抗高温和高动态压力过程,而基于膜片的差压传感器非常适合需要非常好的测量精度和灵敏度的应用。

第一传感器的膜片压差传感器示意图

第一传感器的膜片压差传感器示意图。图片来源:第一传感器

使用压阻差压传感器的主要优点:

+极小的尺寸
+异常精确测量
+出色的灵敏度
+即使微小差分压力也要测量的能力
+大量测量范围:1毫巴(100 pa)至10 bar
+最小的材料疲劳或迟滞
+优异的过压阻力
+模拟和数字接口
+特别是线性信号 - 压力特性曲线(无空气流量)

新型:压阻式低差压传感器,用于歧管安装

第一个传感器产生基于膜片的低差压传感器在一种新颖的小规模流形设计中。非常小,平面传感器跨度范围从1毫巴到7 bar,非常适合在歧管中节省安装空间。压阻式传感器由数字信号调理、SPI接口和模拟输出信号组成,非常适合移动或便携设备中的电池供电过程。

特点:

  • 适合安装在歧管中
  • 表面积8 x 13 mm,高度<7毫米
  • 长期稳定和高精度
  • 压力范围从1毫巴到7巴
  • 校准和温度补偿(0-70°C)
  • 3.3 V或5 V电源
  • 具有15位分辨率的SPI接口

要求:

  • 歧管兼容的压力端口
  • 歧管准备住房
  • 直线连接,允许安装点用O形圈密封

应用程序

建议使用基于膜片的差压传感器何时?

当压力量化需要高灵敏度,高测量精度,压力范围为10杆至10巴的压力和节省空间的设计,压阻差压传感器是理想的。

膜片式差压传感器的标准应用领域:

  • 医学技术:呼吸机,呼吸机,麻醉设备,氧气浓缩器2020欧洲杯下注官网
  • 空调技术:过滤器监控,燃烧器控制,流量调节器
  • 测量技术
  • 工业控制与调节技术

精确的过程连接和过滤器

理论上,差压传感器应具有处理连接,使传感器能够连接到流线(通过软管等)。许多应用还依赖于供应线中的补充滤波器。例如,这些额外的过滤器可以防止灰尘,水分或细菌污染到达传感器。

如果标准溶液不够呢?

更高的准确性,更高的速度,更高的效率,更高的成本效益,更大的应用特异性:某些应用和市场情况需要专门的传感器解决方案。因此,除了提供大量基于膜片的差压传感器外,领先的制造公司,如First Sensor,也开发并实现了特定应用的传感器系统。

这些信息已经从First Sensor AG提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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    第一个传感器AG)。(2020年10月20日)。使用压阻效应和测量压力。AZoM。从Https://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=18253,从//www.wireless-io.com/article检索。

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    第一个传感器AG)。“使用压阻效应和测量压力”。氮杂。2021年7月31日。

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    第一个传感器AG)。“使用压阻效应和测量压力”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18253。(2021年7月31日通过)。

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    第一个传感器AG)。2020.使用压阻效应和测量压力。Azom,于2021年7月31日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=18253。

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