壓力傳感器的原理及運用
現(xiàn)在市場上壓力傳感器的輸出信力學傳感器的種類繁多,如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、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。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。
在了解壓阻式力傳感器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。
電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。
通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發(fā)生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D 轉換和CPU )顯示或執(zhí)行機構。號有很多種,主要有4-20mA ,0-20mA ,0-10V,0-5V等等,但是比較常用的4-20mA 和0-10V兩種,上面舉的這些輸出信號中,只有4-20mA 為兩線制,所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他均為三線制。
壓力傳感器與其它電子設備間連接取決于多種因素。是采用短距離連接還是采用長距離連接?傳感器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離,否存在噪聲”或其他電子干擾信號。否需要放大器,放大器的位置等。對于許多傳感器和控制器間距離較短的OEM設備,采用mA 輸出的變送器最為經濟而有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,最好采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號,最好采用mA 級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環(huán)境中,除了要注意到要選擇mA 或頻率輸出外,還要考慮到特殊的保護或過濾器。