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IFM壓力傳感器使用原理
點(diǎn)擊次數(shù)：1700 發(fā)布時間：2017-12-27
IFM壓力傳感器是工實(shí)踐,、儀器儀表控制中zui為常用的一種傳感器，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缫何弧⒓铀俣?、重量,、?yīng)變、流量,、真空度）的測量和控制,。壓阻效應(yīng)，當(dāng)力作用于硅晶體時,，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化,，擾動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為固態(tài)壓力傳感器,，它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過硅膜片感受被測壓力的,。硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔,，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),，相對于膜片中心對稱,。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
壓力傳感器的類型非常多,，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的工作原理,。
IFM 壓力傳感器工作原理--應(yīng)變片壓力傳感器原理
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,，其電橋輸出會發(fā)生變化,，變化的幅度與被測壓力成正比。
傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電,，并將應(yīng)變電橋的失衡信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號輸出(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,，將被測壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變,，從而達(dá)到壓力測量的目的。
壓力傳感器工作原理--壓電壓力傳感器原理
工作原理：當(dāng)薄圓筒內(nèi)側(cè)受到壓力作用時,，圓筒的內(nèi)張力增大,，從而使其固有振動頻率升高。利用此效應(yīng),。只要測出振筒的固有振動頻率,，就可知道壓力大小。圓筒的固有振動頻率的測量精度決定于筒的諧振品質(zhì)因數(shù)Q,、信號處理電路和時鐘信號精度,。
壓力傳感器工作原理—參考資料
1. 為輸液泵選擇觸力和壓力傳感器的三大關(guān)鍵因素
2.智能壓力傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3. 壓力、壓差變送器
IFM傳感器特性：
(1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度,。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比,。
(2)靈敏度:靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo),。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度,。
(3)遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯,。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等,，這個差值稱為遲滯差值,。
(4)重復(fù)性:重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度,。
(5)漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,，傳感器輸出量隨著時間變化，這個現(xiàn)象稱為漂移,。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面:一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周圍環(huán)境(如溫度,、濕度等)。