HYDAC壓力傳感器原理與應(yīng)用的資料分享
在了解HYDAC壓力傳感器時(shí),,我們認(rèn)識(shí)下電阻應(yīng)變片這種元件,。電阻應(yīng)變片是種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為種電信號(hào)的敏感器件,。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之。電阻應(yīng)變片應(yīng)用zui多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種,。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),,電阻應(yīng)變片也起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化,。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小,般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋,,并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大,,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
HYDAC壓力傳感器金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
如圖1所示,,是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,,它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔,、緣保護(hù)片和引出線等部分組成,。根據(jù)不同的用途,電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì),,但電阻的取值范圍應(yīng)注意:阻值太小,,所需的驅(qū)動(dòng)電流太大,同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高,,不同的環(huán)境中使用,,使應(yīng)變片的阻值變化太大,,輸出零點(diǎn)漂移明顯,調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜,。而電阻太大,,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差,。般均為幾十歐幾十千歐左右,。
HYDAC壓力傳感器電阻應(yīng)變片的工作原理
HYDAC壓力傳感器的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng),。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示:
式中:ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·cm2/m)
S——導(dǎo)體的截面積(cm2)
L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m)
HYDAC壓力傳感器我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化,,從上式中可很容易看出,,其電阻值即會(huì)發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí),,其長(zhǎng)度增加,,而截面積減少,電阻值便會(huì)增大,。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),,長(zhǎng)度減小而截面增加,電阻值則會(huì)減小,。只要測(cè)出加在電阻的變化(通常是測(cè)量電阻兩端的電壓),,即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情
2、HYDAC壓力傳感器原理及應(yīng)用
HYDAC壓力傳感器抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞,,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,,連接成個(gè)惠斯通電橋(閉橋),,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生個(gè)與壓力成正比的高度線性,、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),,標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容,。通過(guò)激光標(biāo)定,,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度補(bǔ)償0~70℃,,并可以和大多數(shù)介質(zhì)直接接觸,。
陶瓷是種*的高彈性、抗腐蝕、抗磨損,、抗沖擊和振動(dòng)的材料,。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40~135℃,而且具有測(cè)量的高精度,、高穩(wěn)定性,。電氣緣程度>2kV,輸出信號(hào)強(qiáng),,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,。高特性,格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向,,在歐美有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì),在也越來(lái)越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器,。
3,、HYDAC壓力傳感器原理及應(yīng)用
工作原理
被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于HYDAC壓力傳感器器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,,和用電子線路檢測(cè)這變化,并轉(zhuǎn)換輸出個(gè)對(duì)應(yīng)于這壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào),。