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壓阻式壓力傳感器的工作原理

2023-5-6  閱讀(2455)

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壓阻式壓力傳感器 這種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。提到壓阻式傳感器,首先得講到它的原理——壓阻效應(yīng)。  

 壓阻效應(yīng)是用來描述材料在受到機械式應(yīng)力下所產(chǎn)生的電阻變化,。不同于壓電效應(yīng),,壓阻效應(yīng)只產(chǎn)生阻抗變化,,并不會產(chǎn)生電荷,。

原理圖如上,,當(dāng)壓力變化時,電阻R1,R2,R3,R4發(fā)生變化,,從而引發(fā)加載在電阻中間的電壓發(fā)生變化,,這種變化反映出壓力值。


壓阻式傳感器又稱為擴散硅壓阻式壓力傳感器,,被測介質(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,,和用電子線路檢測這一變化,,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。    

利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器,。

傳感器

它由激光器,、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,,它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量,,速度快,精度高,,量程大,,抗光、電干擾能力強等,。

激光傳感器工作時,,先由激光發(fā)射二極管對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射,。部分散射光返回到傳感器接收器,,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,,因此它能檢測極其微弱的光信號,,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。

利用激光的高方向性,、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量。激光傳感器常用于長度(ZLS-Px),、距離(LDM4x),、振動(ZLDS10X)、速度(LDM30x),、方位等物理量的測量,,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等,。

霍爾傳感器

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器,

傳感器(圖8)

廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù),、檢測技術(shù)及信息處理等方面,。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法,。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù),,能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù),。

霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種,。

1、線性型霍爾傳感器由霍爾元件,、線性放大器和射極跟隨器組成,,它輸出模擬量。

2,、開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器,、霍爾元件、差分放大器,,斯密特觸發(fā)器和輸出級組成,,它輸出數(shù)字量。

霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化,,磁場越強,,電壓越高,磁場越弱,,電壓越低,。霍爾電壓值很小,,通常只有幾個毫伏,,但經(jīng)集成電路中的放大器放大,就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號,。若使霍爾集成電路起傳感作用,,需要用機械的方法來改變磁場強度。下圖所示的方法是用一個轉(zhuǎn)動的葉輪作為控制磁通量的開關(guān),,當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時,,磁場偏離集成片,霍爾電壓消失,。這樣,,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅(qū)動軸的某一位置,,利用這一工作原理,,可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器,。霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動型傳感器,,它要有外加電源才能工作,,這一特點使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運轉(zhuǎn)情況。



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