hydac 壓力 傳感器 德國*

力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,，涉及水利水電,、鐵路交通、智能建筑,、生產(chǎn)自控,、航空航天、軍工,、石化,、油井、電力,、船舶,、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用
1 ,、應(yīng)變片壓力傳感器原理與應(yīng)用
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)用為廣泛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。下面我們主要介紹這類傳感器,。
在了解壓阻式力傳感器時(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的粘合在產(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，一般這種應(yīng)變片都組成應(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)
如圖1 所示,，是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,，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*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),。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω。cm2/m ）
S ——導(dǎo)體的截面積（cm2 ）
L ——導(dǎo)體的長度（m ）
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),，其長度和截面積都會(huì)發(fā)生變化，從上式中可很容易看出,，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時(shí)，其長度增加,，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)，長度減小而截面增加,，電阻值則會(huì)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
2 ,、陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用
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。
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 ℃,，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性,。電氣絕緣程度>2kV,，輸出信號(hào)強(qiáng)，長期穩(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，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢,，在中國也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。
3 ,、擴(kuò)散硅壓力傳感器原理及應(yīng)用
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(gè)對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號(hào),。
4 、藍(lán)寶石壓力傳感器原理與應(yīng)用
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)寶石比硅要堅(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（1000 OC 以內(nèi)）,，因此,，利用硅- 藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感,，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,，被焊接在鈦合金測量膜片上,。被測壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在一起）。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（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,。
5 ,、壓電壓力傳感器原理與應(yīng)用
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)”）,。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微?。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。
現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上,，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT ,、鈮酸鹽系壓電陶瓷,、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,，因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存,。實(shí)際的情況不是這樣的,，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測量中,。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡單,、體積小,、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點(diǎn),。壓電式加速度傳感器在飛機(jī),、汽車、船舶,、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量,。也可以用于軍事工業(yè),，例如用它來測量子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,，也可以用來測量微小的壓力,。

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產(chǎn)品圖：

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流體過濾枝術(shù):各類液服.潤滑過濾器it油車，棄空脫水乍,、油品,。拾側(cè)儀
工藝過程1支術(shù):特殊介城過此器.自動(dòng)反沖洗過滾簽。
電子栩t技術(shù):爪力.滋度.流.檢側(cè)開關(guān),、教顯式繼電器,，傳感器從W..示器
故降l全斷儀等。
冷卻l生術(shù):油/風(fēng)冷卻器.水冷卻器.齊奧冷卻裝畏.供油板,。
液陳控制枝術(shù):液壓方向,、壓力.流呈控制閥.比例閥。
液壓,。潤滑爪統(tǒng)總成:各仲用逮的液版動(dòng)力站.潤漪站.液壓控翻叫塊栩
壓執(zhí)于i器.
管通安長It4球闊粉交.認(rèn)蘭管拍失.膠廿總成.ill速接頭-
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布等,。
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