一,、 一般介紹:
硅單晶材料在受到外力作用產(chǎn)生極微小應(yīng)變時(shí)(一般步于400微應(yīng)變),,其內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)的電子能級(jí)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其電阻率劇烈變化(G因子突變),。用此材料制成的電阻也就出現(xiàn)極大變化,,這種物理效應(yīng)稱為壓阻效應(yīng)。利用壓阻效應(yīng)原理,,采用集成工藝技術(shù)經(jīng)過摻雜,、擴(kuò)散,沿單晶硅片上的特點(diǎn)晶向,,制成應(yīng)變電阻,,構(gòu)成惠斯凳電橋,利用硅材料的彈性力學(xué)特性,,在同一切硅材料上進(jìn)行各向異性微加工,,就制成了一個(gè)集力敏與力電轉(zhuǎn)換檢測于一體的擴(kuò)散硅傳感器。給傳感器匹配一放大電路及相關(guān)部件,,使之輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),,就組成了一臺(tái)完整的壓力變送器。
二,、 技術(shù)特點(diǎn):
1,、 靈敏度高
擴(kuò)散硅敏感電阻的靈敏因子比金屬應(yīng)變片高50~80倍,它的滿量程信號(hào)輸出在80-100mv左右,。對(duì)接囗電路適配性好,,應(yīng)用成本相應(yīng)較低,。由于它輸入激勵(lì)電壓低,輸出信號(hào)大,,且無機(jī)械動(dòng)件損耗,,因而分辯率*。
2,、 可靠性高
擴(kuò)散硅敏感膜片的彈性形變量在微應(yīng)變數(shù)量級(jí),,膜片zui大位移量在來微米數(shù)量級(jí),且無機(jī)械磨損,,無疲勞,,無老化。平均*時(shí)間長,,性能穩(wěn)定,,可靠性高。
3,、 精度高
擴(kuò)散硅壓力傳感器的感受,、敏感轉(zhuǎn)換和檢測三位一體,無機(jī)械動(dòng)件連接轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),,所以不重復(fù)性和遲滯誤差很小,。由于硅材料的剛性好萊塢,形變小,,因而傳感器的線性也非常好,。因此綜合表態(tài)精度很高。
4,、頻響高
由于敏感膜片硅材料的本身固有頻率高,,一般在50KC。制造過程采用了集成工藝,,膜片的有效面積可以很小,,配以剛性結(jié)構(gòu)前置安裝特殊設(shè)計(jì),使傳感器頻率響應(yīng)很高,,使用帶寬可達(dá)零頻至100千赫茲,。
5、 抗電擊穿性能好
由于采用了特殊材料和裝配工藝,,擴(kuò)散硅傳感器不但可以做到130℃正常使用,,在強(qiáng)磁
場、高電壓擊穿試驗(yàn)中可抗擊1500V/AC電壓的沖擊壓力變送器,。
6,、 度性能好
隨著集成工藝技術(shù)進(jìn)步,擴(kuò)散硅敏感膜的四個(gè)電阻一致性得到進(jìn)一步提高,,原始的手工
補(bǔ)償已被激光調(diào)阻,、計(jì)算機(jī)自動(dòng)休整技術(shù)所替代,傳感器的零位和靈敏度溫度系數(shù)已達(dá)10-5
/℃數(shù)量級(jí),,工作溫度也大幅度提高,。
7、 耐腐蝕性好
由于擴(kuò)散硅材料本身優(yōu)良的化學(xué)防腐性能好,,即使傳感器受壓面不隔離,,出能在普通使
用中適應(yīng)各種介質(zhì)。硅材料又與硅油有良好的兼容性,,使它在采用防腐材料隔離時(shí)結(jié)構(gòu)工藝更易于實(shí)現(xiàn),。加之它的低電壓、低電流,、低功耗,、低成本和本質(zhì)安全防爆的特點(diǎn),可替代諸多同類型的同功能產(chǎn)品,,具有*良的性能價(jià)格比,。
三、 選項(xiàng)型提要
1,、 傳感器,、變送器的選擇
用戶根據(jù)自己所測壓力的性質(zhì),首先應(yīng)確定選擇表壓(相對(duì)于當(dāng)?shù)卮髿鈮海?、差壓,、壓力或?fù)壓品種。如果測量液位,,還要確定液位上方是自由大氣壓還是密封容器壓力,。如果測量密封承壓容器內(nèi)的液位就應(yīng)該選用差壓產(chǎn)品。
2,、 產(chǎn)品量程的確定
從產(chǎn)品安全考慮,,一般選擇使工作壓力值在標(biāo)準(zhǔn)量程值的60%-80%為宜,整個(gè)測
量系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的異常情況所導(dǎo)致的過載壓力不得超過產(chǎn)品允許的zui大過載,。測量動(dòng)態(tài)管路液體壓力時(shí),,還應(yīng)考慮水垂效應(yīng),適當(dāng)增大產(chǎn)品載量,,亦可向我所進(jìn)行技術(shù)咨詢,。
3、 產(chǎn)品精度選擇
產(chǎn)品等級(jí)按多項(xiàng)參數(shù)分檔,,檔級(jí)越高,,價(jià)格越貴。用戶可依據(jù)所檢測工況要求各項(xiàng)和某
單項(xiàng)參數(shù)精度指標(biāo),,以便用較低的價(jià)格實(shí)現(xiàn)較高的精度要求,。產(chǎn)品給出的三項(xiàng)精度指標(biāo)是采用zui小二乘法或端基平移法計(jì)算的,。選用傳感器時(shí)。精度等級(jí)確定應(yīng)根據(jù)測量系統(tǒng)分配發(fā)給傳感器的zui大誤差選項(xiàng)取,。有時(shí)還應(yīng)考慮零位時(shí)漂,、零位和滿度溫度系數(shù)帶入的附加誤差。
4,、 差壓傳感器,、變送器的選擇
通用差壓傳感器、變送器通常使用在高壓端壓力高于低壓端壓力的正差壓情況下,,雖然擴(kuò)散硅傳感器都可同樣用于負(fù)差壓,,一般兩引壓端基本對(duì)稱,但負(fù)壓端一般不另標(biāo)定,,如用戶要求兩引壓端高對(duì)稱性,,需特別告知。低壓端在系統(tǒng)中有可能出現(xiàn)的超負(fù)量程使用,,此時(shí)需與我公司協(xié)商,。
5、頻響特性
擴(kuò)散硅傳感器固有頻率相對(duì)于其它產(chǎn)品較高,,除此之外更多的情況是傳感器結(jié)構(gòu)的引壓腔結(jié)構(gòu)參數(shù)影響和傳感器結(jié)構(gòu)基體剛體的尺寸影響,,后者不可能不限長,故主要還是引壓腔影響,,用戶定貨時(shí)可與我公司協(xié)商解決,。
6、與被測介質(zhì)的匹配
傳感器,、變送器接囗和電子殼體由多種不同的結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn),。具有不同的介質(zhì)兼容性,
為了獲得*的使用效果,,不致因介質(zhì)不匹配而使產(chǎn)品損壞,,用戶在選型定貨時(shí)應(yīng)明白介質(zhì)的準(zhǔn)確名稱、濃度,、溫度,。
7、 選擇產(chǎn)品的使用溫度范圍
產(chǎn)品在出廠前已經(jīng)過線性溫度補(bǔ)償,。其中有些系列的變送器在組裝了電路后又進(jìn)行了綜
合溫度補(bǔ)償,。補(bǔ)償范圍在單項(xiàng)產(chǎn)品介紹中已標(biāo)出。如用戶有特殊要求,,可與我公司協(xié)商,。對(duì)于使用溫度范圍寬而又要求總精度高的用戶,還可在二次儀表數(shù)據(jù)處理中采用軟件執(zhí)行溫度誤差修正。超過補(bǔ)償區(qū)使用,,溫度系數(shù)指標(biāo)可能會(huì)超標(biāo),,但仍可使用。長期在溫度極限區(qū)工作,,產(chǎn)品壽命將大大縮短,。用戶使用工況如長期在低溫或超指標(biāo)高溫區(qū)工作??膳c我公司協(xié)商特制。
如以上各條仍不能滿足用戶的特殊要求,。我公司愿意與用戶共同探討,,配合用戶解決使用要求。
四,、 產(chǎn)品安裝使用注意事項(xiàng)
1,、 仔細(xì)閱讀隨貨包裝的產(chǎn)品說明書。正確按圖連接電路,。尤其注意變送器產(chǎn)品不得
發(fā)生接線錯(cuò)誤,。
2、 螺紋連接的產(chǎn)品在安裝和拆卸時(shí),,必須用扳手緊六方*作,,安裝時(shí)不能擰的過緊,
嚴(yán)禁夾持其它部位安裝,、拆卸,,避免損壞相關(guān)聯(lián)結(jié)部件。引壓孔端不得有尖硬物伸入,,以免損毀敏感膜或隔離膜,,嚴(yán)禁敲打、撞擊,、摔跌,。
3、 產(chǎn)品出廠說明書,、裝箱單,、合格證要妥善保存,它是執(zhí)行三包的依據(jù),。
4,、 產(chǎn)品外形、接囗螺紋均不得隨意進(jìn)行加工,、 修改,、否則造成質(zhì)量問題責(zé)任自負(fù)。
5、 禁止超指標(biāo)過載,,超指標(biāo)過載造成的敏感膜損壞不在三包范圍,。
應(yīng)注意如下幾種使用情況:
a、 被壓力系統(tǒng)瞬時(shí)出現(xiàn)較大過載壓力,。
b,、 壓力檢測時(shí),加壓設(shè)備如水泵揚(yáng)程過大,,壓力強(qiáng),,造成液位高速運(yùn)動(dòng)沖擊敏感
膜膜片,大動(dòng)量沖擊附加壓造成過載,。
C,、用活塞壓力計(jì)標(biāo)定時(shí),活塞故障卡死未發(fā)現(xiàn),,導(dǎo)致壓力沖開時(shí)高過載沖擊敏感膜,。
6、由于恒流電源對(duì)擴(kuò)散硅傳感器的自補(bǔ)償功能,,原則上推薦采用恒流源供電,,我公司也可以提供恒流傳感一體化產(chǎn)品,如測量溫度系數(shù)要求不高,,條件不允許,,也可使用恒壓源。
7,、擴(kuò)散硅傳感器零位輸出不能直接采用單臂聯(lián)電阻法進(jìn)行消除,,可采用軟件歸零法、差動(dòng)輸入修整法,、T型電阻網(wǎng)絡(luò)修正等,。
8、嚴(yán)禁用尖硬物,、螺絲刀,、手指直接按壓臘片試壓,這樣zui容易造成不可修復(fù)性損壞,,凡硅膜或隔離膜破損(直接按壓或壓力超標(biāo)過載才能造成的結(jié)果)而造成的產(chǎn)品零位變大,、失效、均不在三包范圍內(nèi),。