HYDAC賀德克壓力傳感器技術(shù)指導(dǎo)
　　HYDAC壓力傳感器的種類繁多,，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,。
　　在了解壓阻式壓力傳感器時(shí),，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(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一,。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)變片通過特殊的粘和劑緊密粘合在產(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)變片也一起產(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,，這種應(yīng)變片組成應(yīng)變電橋,，并通過后續(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),。
　　金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　它由基體材料,、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔,、絕緣保護(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,，一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
　　電阻應(yīng)變片的工作原理
　　金屬電阻應(yīng)變片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),。
　　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,，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)變情況。

　　陶瓷壓力傳感器
　　抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞,，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,，連接成一個(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)生一個(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℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸,。
　　陶瓷是一種*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,。電氣絕緣程度大于2kV，輸出信號(hào)強(qiáng),，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,。高特性、低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向,，在歐美國(guó)家有替代諸多類型傳感器的趨勢(shì),，在中國(guó)越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。
　　擴(kuò)散硅壓力傳感器
　　被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（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，用電子線路檢測(cè)這一變化,，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào),。
　　藍(lán)寶石壓力傳感器
　　利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,，具有的計(jì)量特性,。
　　藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會(huì)發(fā)生滯后,、疲勞和蠕變現(xiàn)象；藍(lán)寶石比硅更堅(jiān)固,，硬度更高,，不怕形變；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性,，因此,，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,，對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下,，也有著很好的工作特性,；藍(lán)寶石的抗輻射特性*；另外,，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,，無p-n漂移，因此,，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝,，提高了重復(fù)性，確保了高成品率,。
　　用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,，可在zui惡劣的工作條件下正常工作，并且可靠性高,、精度好,、溫度誤差極小、性價(jià)比高,。
　　表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片,。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片，被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上,。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固地連接在一起）,。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（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,。
　　壓電式壓力傳感器
　　壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺,。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體,，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在,，但溫度超過這個(gè)范圍之后,，壓電性質(zhì)*消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于它隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)比較低）,，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用,。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度,，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,。