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压力传感器的工作原理(压力变送器的工作原理)

作者:顺强机电时间:2021-12-07 10:41:19 次浏览

信息摘要:

压力传感器的工作原理是什么?主要是通过监测气动,液压,制动压力以及气闸等关键系统的压力,流量,和液位等来维护重载设备的性能。这种传感器具有外壳,金属压力接口以及高平信号输出的设置装置,外观呈筒状,一端是压力接口,另外一端就是连

压力传感器的工作原理是什么?

主要是通过监测气动,液压,制动压力以及气闸等关键系统的压力,流量,和液位等来维护重载设备的性能。这种传感器具有外壳,金属压力接口以及高平信号输出的设置装置,外观呈筒状,一端是压力接口,另外一端就是连接器了。它可以运用于极端温度和电磁干扰环境中,工业和交通运输领域的客户在控制系统中使用传感器可以对冷却液体,润滑油等流体的压力得到有效的监测和反馈,一旦发现问题,可以及时采取措施解决。

压力传感器的工作原理2.jpg

电容式压力传感器工作原理是什么呢?

电容式压力传感器是极距变化型的传感器,它可以分为两种,分别是单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。另外它根据被测参数的不同,它又可以被分为三类,分别为变极距型电容传感器、变面积型电容传感器以及变介质型电容传感器。

对于差动电容式压力传感器,频率通常在100kHZ左右徘徊,它使用压力传感器采用双电容平板的结构,当压力向极板方向运动时,会使得距离增大或者减小,从而引起差动电容的变化。

压力传感器工作原理

我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电感应元件,或把压力信号变成行程信号再变为电信号。压力传感器受到外界压力以后,其电阻值发生改变后,把电信号反应到仪器上的零件

压力传感器的工作原理3.jpg

压力传感器的原理是什么?

原发布者:henrynny

压力变送器的原理压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用压力变送器的原理及其应用1、应变片压力变送器原理与应用力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力变送器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式压力变送器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构如图1所示,是压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。

我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以

已经得到了广泛的应用。

在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、pzt、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。

压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广。

除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。由敏感元件、转换元件、后续处理部分组成,压力传感器一般应用应变片来实现压力的测量,应变片的制造原理是依据桥式电路,当在桥臂上的电阻满足这样的条件:R1R3=R2R4时电桥平衡,则输出的电压为零,当电阻由变化的时候,电桥不平衡,有一定的电压输出。可分为单臂电桥、双臂电桥、全臂电桥,其输出的电压与电阻的变化量成近似的线性变化。应变片是很薄的薄片,上表面镶嵌两个有电阻丝制成的电阻,同时下表面也有两个同样的电阻,在连接上形成桥式电路,当应变片上没有压力是,说出的电压为零,当有压力作用时,上边的电阻变大,下面的电阻变小,电桥不平恒,而且是相同的电阻丝,其电阻的变化量相同,输出的电压与电阻的变化量成线性关系,这样通过求压力就可以测量出压力的大小。压敏电阻组成的惠斯通电桥

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