壓力傳感器技術(shù)是應(yīng)用非常廣泛的傳感器之一。傳統(tǒng)的壓力傳感器主要是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)備，彈性元件的變形指示壓力，但結(jié)構(gòu)尺寸大，重量輕，不能提供電氣輸出。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體壓力傳感器也出現(xiàn)在歷史時(shí)刻。其特點(diǎn)是體積小、重量輕、精度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體傳感器發(fā)展為微型化、功耗低、可靠性高。

微壓傳感器體積小、超薄、防水、防油性能好，廣泛應(yīng)用于空氣動(dòng)力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)爆炸或核爆炸沖擊波等研究領(lǐng)域。

◇量程范圍廣；

◇固有頻率高；

◇體積小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率高；

最小直徑為2.54mm，長(zhǎng)度為3.77mm的微型壓力傳感器。

◇FS精度高，最高可達(dá)0.1%；

◇溫度范圍寬，從低溫-40℃到高溫+120℃(尤其是+175℃)。

◇長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，耐各種惡劣環(huán)境。

量程：0~1~150(MPa)

綜合精度：0.2%FS.0.5%FS.1.0%FS。

輸出信號(hào)：1.0mv/v.1.5mv/v.2.0mv/v.3mv/v(四線制)

電源電壓：10DCV(6~12DCV)

介質(zhì)溫度：-20~85℃。

常溫(-20~85℃)

負(fù)載電阻：

輸出類型：最大800ω；

電壓輸出類型：50kω以上。

絕緣電阻：2000mω以上(100VDC)

密封等級(jí)：IP65。

長(zhǎng)期穩(wěn)定性：0.1%FS/年。

振動(dòng)影響00Hz機(jī)械振動(dòng)頻率下，輸出變化小于0.1%FS。

電氣接口(信號(hào)接口):四色排線輸出。

機(jī)械連接(螺紋接口):1/2-20UNF.M14×1.5.M20×1.5.M22×1.5等。

工作原理。

1.壓阻式壓力傳感器。

電阻應(yīng)變片是壓阻應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基材上的應(yīng)變電阻隨機(jī)械變形而變化，俗稱電阻應(yīng)變效應(yīng)。

2.陶瓷壓力傳感器。

陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，直接作用于陶瓷膜的前表面，使膜產(chǎn)生輕微變形。陶瓷膜背面印有厚膜電阻，連接成惠斯通電橋。由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，電橋產(chǎn)生與壓力成正比的高線性電壓信號(hào)。根據(jù)壓力范圍的不同，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mv/V。

3.擴(kuò)散硅壓力傳感器：

擴(kuò)散硅壓力傳感器的工作原理也是基于壓力阻力效應(yīng)。利用壓力阻力效應(yīng)原理，測(cè)量介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器膜（不銹鋼或陶瓷），產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，改變傳感器的電阻值，利用電子線路檢測(cè)變化，轉(zhuǎn)換輸出相應(yīng)壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。

4.藍(lán)寶石壓力傳感器：

硅藍(lán)寶石采用應(yīng)變電阻工作原理，作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無(wú)與倫比的測(cè)量特性。因此，硅藍(lán)寶石制成的半導(dǎo)體敏感元件對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下也具有良好的工作特性；藍(lán)寶石具有很強(qiáng)的抗輻射性；此外，硅藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件沒(méi)有p-n漂移。

5.壓力傳感器：

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(cè)量，因?yàn)楫?dāng)電路有無(wú)限輸入阻抗時(shí)，外力后的電荷只能保存。事實(shí)并非如此，這決定了壓電傳感器只能測(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)力。

應(yīng)用領(lǐng)域。

壓力傳感器主要用于增壓缸、增壓器、氣液增壓缸、氣液增壓器、壓力機(jī)、壓縮機(jī)、空調(diào)制冷設(shè)備等領(lǐng)域。

1.用于液壓系統(tǒng)。

液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器主要用于完成力的閉環(huán)控制。當(dāng)控制閥芯突然移動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)工作壓力的峰值壓力在很短的時(shí)間內(nèi)形成幾倍。在典型的行走機(jī)械和工業(yè)液壓中，如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到這種極端的工作條件，任何壓力傳感器都會(huì)迅速損壞。壓力傳感器需要使用抗沖擊壓力傳感器。實(shí)現(xiàn)抗沖擊的方法主要有兩種，一種是更換應(yīng)變芯片，另一種是外線圈。液壓系統(tǒng)一般采用第一種方法，主要是安裝方便。另一個(gè)原因是壓力傳感器必須承受液壓泵的連續(xù)壓力脈動(dòng)。

2.用于安全控制系統(tǒng)。

壓力傳感器常用于安全控制系統(tǒng)，主要用于空壓機(jī)本身的安全管理系統(tǒng)。安全控制領(lǐng)域有許多傳感器應(yīng)用。作為一種非常常見的傳感器，壓力傳感器在安全控制系統(tǒng)中的應(yīng)用并不奇怪。

在安全控制領(lǐng)域的應(yīng)用一般考慮到性能、價(jià)格和實(shí)際操作的安全性和方便性，實(shí)際上證明了壓力傳感器的選擇效果非常好。壓力傳感器利用機(jī)械設(shè)備的加工技術(shù)，在小芯片上安裝一些元件、信號(hào)調(diào)節(jié)器等設(shè)備。因此，體積小也是它的優(yōu)點(diǎn)之一。此外，便宜的價(jià)格也是它的另一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。在一定程度上，它可以提高系統(tǒng)測(cè)試的準(zhǔn)確性。在安全控制系統(tǒng)中，壓力傳感器可以在一定程度上控制壓縮機(jī)帶來(lái)的壓力，這是一定的保護(hù)措施，也是一個(gè)非常有效的控制系統(tǒng)。壓縮機(jī)正常啟動(dòng)后，如果壓力值未達(dá)到上限，控制器將打開進(jìn)氣口，通過(guò)調(diào)整使設(shè)備達(dá)到最大功率。

3.用于注塑模具。

壓力傳感器在注塑模具中起著重要作用。壓力傳感器可安裝在注塑機(jī)噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模腔內(nèi)，測(cè)量注塑機(jī)噴嘴與模腔之間的塑料壓力。

4.用于監(jiān)測(cè)礦山壓力。

傳感器技術(shù)是礦山壓力監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。一方面，我們應(yīng)該正確使用現(xiàn)有的傳感器為礦業(yè)服務(wù)；另一方面，作為傳感器制造商，我們應(yīng)該開發(fā)新的壓力傳感器，以適應(yīng)更多的采礦應(yīng)用?；诘V山壓力監(jiān)測(cè)的特殊環(huán)境，礦山壓力傳感器主要包括振動(dòng)弦壓力傳感器、半導(dǎo)體壓力阻力壓力傳感器、金屬應(yīng)變片壓力傳感器、差動(dòng)變壓器壓力傳感器等。這些傳感器廣泛應(yīng)用于礦業(yè)行業(yè)，并根據(jù)具體的采礦環(huán)境選擇具體的傳感器。

5.促進(jìn)睡眠。

壓力傳感器本身并不能促進(jìn)睡眠。我們只是把壓力傳感器放在床墊下。由于壓力傳感器的高靈敏度，當(dāng)人們翻身、心跳、呼吸等相關(guān)動(dòng)作時(shí)，傳感器會(huì)分析這一系列信息，推斷睡眠者的睡眠狀態(tài)。然后，通過(guò)對(duì)傳感器的分析，收集傳感器的信號(hào)，獲取心跳、呼吸節(jié)奏等睡眠數(shù)據(jù)，最后將所有數(shù)據(jù)處理分為一段。

6.用于壓縮機(jī)和空調(diào)冷卻設(shè)備。

壓力傳感器常用于空壓機(jī)和空調(diào)制冷設(shè)備，外形小，安裝方便。導(dǎo)壓口一般采用專用閥針式設(shè)計(jì)。

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