壓阻式IFM壓力傳感器的工作原理是當(dāng)壓敏電阻受壓后產(chǎn)生電阻變化,通過放大器放大并采用標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)定,,即可進(jìn)行壓力檢測,。壓阻式IFM壓力傳感器的性能主要取決于壓敏元件(即壓敏電阻)、放大電路,,以及生產(chǎn)中的標(biāo)定和老化工藝,。 應(yīng)變片 在目前的IFM壓力傳感器封裝工藝中,通??梢詫鹤枋矫舾行倔w做得體積小巧,、靈敏度高,,而且穩(wěn)定性好,,并將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應(yīng)變材料(通常為不銹鋼)結(jié)合在一起,(如圖1所示)這樣一來,,就能確保壓阻式IFM壓力傳感器過載能力強(qiáng)和抗沖擊壓力強(qiáng),。 該類傳感器適合測量高量程范圍的壓力變化,尤其在1Mpa以上時(shí),,線性很好,,精度也很高,并適合測量與應(yīng)變材料兼容的各類介質(zhì),。
陶瓷壓阻 在結(jié)構(gòu)上,,該類傳感器將壓敏電阻以惠司通電橋形式與陶瓷燒結(jié)在一起(如圖2所示)。其過載能力較應(yīng)變片類低一些,,抗沖擊壓力較差,,但靈敏度較高,適合測量50Kpa以上的高量程范圍,,而且耐腐蝕,,溫度范圍也很寬。
抗腐蝕的陶瓷IFM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,,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容,。
特殊應(yīng)用 壓電IFM壓力傳感器主要應(yīng)用在壓力和力等的測量中,比如在飛機(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(圖4所示),,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??傊?,它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力,。 壓電式IFM壓力傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測量中,,比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電IFM壓力傳感器制成的,因?yàn)闇y量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍,,所以壓電IFM壓力傳感器的應(yīng)用就非常廣泛,。
IFM壓力傳感器的選型步驟 通常,IFM壓力傳感器在使用中按照以下5個(gè)步驟進(jìn)行,。
熟悉測量壓力類型 先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測量壓力的zui大值,。一般而言,需要選擇一個(gè)具有比zui大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器,。尤其是在水壓測量和加工處理中,,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng),這種瞬間的峰值能破壞IFM壓力傳感器,,持續(xù)的高壓力值或稍微超出IFM壓力傳感器的標(biāo)定zui大值會(huì)縮短傳感器的壽命。所以在選擇壓力
傳感器時(shí),,要充分考慮壓力范圍,、精度與其穩(wěn)定性。
確定溫度范圍 通常一個(gè)IFM壓力傳感器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍,,即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指IFM壓力傳感器在工作狀態(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍,在超出溫度補(bǔ)償范圍時(shí),,可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo),。溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比操作溫度范圍小的典型范圍,。 弄清楚輸出信號 IFM壓力傳感器有mV 、V,、mA及頻率輸出和數(shù)字輸出等多種類型,,選擇怎樣的輸出取決于多種因素,包括IFM壓力傳感器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離,,是否存在“電氣噪聲”或其他干擾信號,。 對于許多IFM壓力傳感器和控制器間距較短的OEM設(shè)備,采用mA輸出的IFM壓力傳感器是zui為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法,。如果需要將輸出信號放大,,采用具有內(nèi)置放大的變送器。對于遠(yuǎn)距離傳輸或存在較強(qiáng)的電子干擾信號,,采用m*輸出或頻率輸出,。
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