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壓力變送器的種類(lèi)及原理
什么是壓力傳感器呢?壓力傳感器是指將接收的氣體,、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)(4~20mADC),，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀,、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)的元器件。它主要是由測(cè)壓元件傳感器,、測(cè)量電路和過(guò)程連接件等組成的（進(jìn)氣壓力傳感器）。
那么壓力傳感器的種類(lèi)有哪些呢?就目前市場(chǎng)而言,，壓力傳感器一般有差壓傳感器,、絕壓傳感器、表壓傳感器,，靜態(tài)壓力傳感器和動(dòng)態(tài)壓力傳感器,。對(duì)于這幾者之間的關(guān)系，我們可以這樣定義定義：差壓是兩個(gè)實(shí)際壓力的差,，當(dāng)差壓中一個(gè)實(shí)際壓力為大氣壓時(shí),，差壓就是表壓力。 絕壓是實(shí)際壓力,，而有意義的是表壓力,，表壓力=絕壓-大氣壓力。靜態(tài)壓力是管道內(nèi)流體不流動(dòng)時(shí)的壓力,。動(dòng)態(tài)壓力可以簡(jiǎn)單理解為管道內(nèi)流體流動(dòng)后發(fā)生的壓力,。
根據(jù)不同的方式壓力傳感器的種類(lèi)也不盡相同。小編通過(guò)搜集整理資料,，將與壓力傳感器的種類(lèi)相關(guān)的知識(shí)做如下介紹,，下面我們來(lái)看具體分析,。
陶瓷壓力傳感器原理
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)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、與激隔爆溫度變送器勵(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(guò)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,。
1.擴(kuò)散硅壓力傳感器
擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理是被測(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,，和用電子線路檢測(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)。
2.壓電式壓力傳感器
(1)壓電式壓力傳感器原理
壓電式壓力傳感器原理基于壓電效應(yīng),。壓電效應(yīng)是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí),，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷,。當(dāng)外力去掉后,，它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng),。當(dāng)作用力的方向改變時(shí),，電荷的極性也隨之改變。相反,，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng),，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)去掉后,，電介質(zhì)的變形隨之消失,，這種現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。
(2)壓電式壓力傳感器的種類(lèi)與應(yīng)用
壓電式壓力傳感器的種類(lèi)和型號(hào)繁多,，按彈性敏感元件和受力機(jī)構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類(lèi),。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成。壓電元件支撐于本體上,，由膜片將被測(cè)壓力傳遞給壓電元件,，再由壓電元件輸出與被測(cè)壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。這種傳感器的特點(diǎn)是體積小,、動(dòng)態(tài)特性好,、耐高溫等。
現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)對(duì)傳感器的性能出越來(lái)越高的要求,。例如用壓力傳感器測(cè)量繪制內(nèi)燃機(jī)示功圖,，在測(cè)量中不允許用水冷卻，并要求傳感器能耐高溫和體積小,。壓電材料于研制這種壓力傳感器,。石英是一種非常好的壓電材料，壓電效應(yīng)就是在它上面發(fā)現(xiàn),。目前比較有效的辦法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法,例如XYδ(+20°～+30°)割型的石英晶體可耐350℃的高溫,。而LiNbO3單晶的居里點(diǎn)高達(dá)1210℃，是制造高溫傳感器的理想壓電材料,。
以上內(nèi)容為江蘇肯創(chuàng)儀表技術(shù)團(tuán)隊(duì)為廣大儀表用戶(hù)所總結(jié)的工作經(jīng)驗(yàn)僅供參考