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壓力傳感器工作原理
1. 壓力傳感器工作原理--簡介
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,，或在一段連續(xù)的時間間隔內(nèi),，輸出為數(shù)字信號。而通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器,。
2. 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,、擴散硅壓力傳感器、藍寶石壓力傳感器,、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。
3. 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,，如圖1 所示,，是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖，
金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
R=ρ·L/S.
式中：
ρ--電阻材料的電阻率
L--電阻材料的長度(米)
S--電阻材料的截面面積(平方厘米)
當(dāng)金屬絲受外力作用時,，其長度和截面積都會發(fā)生變化,，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變,，假如金屬絲受外力作用而伸長時,，其長度增加，而截面積減少,，電阻值便會增大,。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加,，電阻值則會減小,。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓)，即可獲得 應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情,。
4. 壓力傳感器工作原理--陶瓷壓力傳感器原理
陶瓷壓力傳感器原理：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)生一個與壓力成正比的高度線性,、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(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)定性和時間穩(wěn)定性,，傳感器自帶溫度補償0～70℃,，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸,。
5. 壓力傳感器工作原理--擴散硅壓力傳感器原理
工作原理：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,。
6. 壓力傳感器工作原理--藍寶石壓力傳感器原理
藍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，從而達到壓力測量的目的,。
7. 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,。
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