如何選擇壓力傳感器
壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號,并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。
壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力傳感器的應(yīng)用:
壓力傳感器是一種設(shè)備,可以測量壓力在液體或氣體中的變化。它們可以用來測量傳感器和其他壓力控制設(shè)備之間的壓力差異,從而控制流量、壓力和位置。壓力傳感器也可以用于監(jiān)控壓力變化,以便檢測和預(yù)測各種類型的系統(tǒng)故障。壓力傳感器具有精確度高,可靠性好,安裝方便等優(yōu)點,在工業(yè)和家用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
壓力傳感器工作原理:
壓阻式壓力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(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體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),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,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
擴散硅壓力傳感器
擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測介質(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,利用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標準測量信號。
壓力傳感器的應(yīng)用:
壓力傳感器的主要類別有電容式、電壓式、溫度式、壓力式和熱電式。它們主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和汽車行業(yè),用于檢測和監(jiān)控各種壓力變化,以便了解系統(tǒng)性能。
一般來說,壓力傳感器可以控制和監(jiān)控系統(tǒng)的壓力變化,從而檢測和預(yù)測故障。它們可以用于檢測管道中的壓力變化,以便了解系統(tǒng)的安全運行狀況。它們還可以用于檢測工廠設(shè)備的運行狀況,以便提前預(yù)警和處理故障。此外,壓力傳感器還可以用于檢測液體流量,以便了解液體的流速和流量。
在航空航天應(yīng)用中,壓力傳感器可以用于測量外層大氣壓力變化,以便檢測飛行器的操作狀態(tài)。它們也可以用于檢測發(fā)動機的燃油壓力,以便確保安全性能。此外,壓力傳感器還可以用于測量艦船中的水壓,從而檢測艦船在水中的行駛狀態(tài)。
在醫(yī)療行業(yè)中,壓力傳感器可以用于測量血液壓力。它們可以用于監(jiān)測患者的血壓,以便早期發(fā)現(xiàn)高血壓癥狀,并采取適當?shù)闹委煷胧?。此外,壓力傳感器還可以用于檢測眼內(nèi)壓,以便發(fā)現(xiàn)眼疾的早期癥狀。
在汽車行業(yè)中,壓力傳感器可以用于檢測和監(jiān)控發(fā)動機燃油壓力,以便提高發(fā)動機性能和安全性能。它們還可以用于檢測發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的壓力,以便及時發(fā)現(xiàn)并處理發(fā)動機故障。此外,壓力傳感器還可以用于檢測發(fā)動機排氣系統(tǒng)的壓力,以便了解發(fā)動機排放的狀況。
總結(jié):
壓力傳感器是一種非常重要的傳感器,可以用于檢測和監(jiān)控各種壓力變化,以便了解系統(tǒng)性能。它們可以用于工業(yè)、醫(yī)療和汽車行業(yè),用于檢測和監(jiān)控各種壓力變化,以便了解系統(tǒng)性能,提高工作效率和安全性能。
如何選擇壓力傳感器:
選定壓力傳感器首先要確定測的是甚么壓力,壓力傳感器分為測機器壓力和善壓(液壓),機器壓力單元時時N、KN、KGf等,氣壓液壓單元時時KPa、MPa、PSI等。本文講述的是機器壓力的選定。
1:關(guān)于機器壓力,首先要思量是測壓力或是測拉力,如只測壓力,選定壓式測力傳感器即可,如需測拉力則需求選定拉壓力傳感器。另外如需求聯(lián)接工裝大概壓頭,非常好也選定拉壓力傳感器以利便工裝清零。筆者已經(jīng)是見過一個案例,客戶選的是壓式測力傳感器,壓力傳感器往下壓,首先壓到工裝,而后繼續(xù)往下壓,一直壓到產(chǎn)品。這樣,壓力傳感器首先受到力,而后產(chǎn)品才受到力,壓力傳感器和產(chǎn)品受到的力不相像,產(chǎn)品本身受到的力比壓力傳感器要小,在布局已定型的情況下,客戶只能在PLC程序里加賠償值。這種情況,如果選定拉壓型的傳感器,把傳感器和工裝聯(lián)接在一起就完全可以以免了。
2:量程的選定,為以免因過載損壞傳感器,在精度容許的局限內(nèi),應(yīng)盡管把量程選大。如用氣缸或電缸驅(qū)動,應(yīng)計較好氣缸或電缸的非常大推力,包含打擊力。
3:壓力傳感器外形尺寸的選定,如安裝空間沒有限制,可以選定尺寸稍大一點的傳感器,尺寸大的傳感器底部普通都有羅紋孔,安裝利便,干脆用螺絲固定,可以省去加工夾具的繁難。另外,普通來說,尺寸稍大的傳感器精度比較高一點。
4:情況溫度對傳感器工作有必然的影響,選定壓力傳感器的時候也應(yīng)思量溫度的成分,如情況溫度過高,應(yīng)跟廠家介紹,選用高溫的傳感器。
5:由于壓力傳感器輸出的是毫伏燈號,這個燈號不是規(guī)范的模擬燈號,應(yīng)配套一個變送器,也叫擴大器,把燈號變送成規(guī)范的模擬燈號或數(shù)字燈號,如規(guī)范模擬量4-20mA、0-5V、0-10V,數(shù)字量RS232、RS485等。
6:如需現(xiàn)場表現(xiàn),則需求配表現(xiàn)儀表,表現(xiàn)儀表和變送器二選一。如需接PLC或其余采集系統(tǒng),需選帶模擬量輸出大概串行通信的表現(xiàn)儀表。