压力传感器应用广泛,压力传感器种类繁多。常见的类型是什么?目前市场上常见的压力传感器有以下几种: 应变压力传感器 电阻应变片是压阻应变传感器的主要组成部分之一。将电阻应变片粘贴在弹性元件的特定表面,当力、扭矩、速度、加速度和流量作用于弹性元件时,会导致元件应力和应变的变化,从而导致电阻应变片电阻的变化。电阻变化通过电路处理输出,这是电阻应变片传感器的工作原理。 电阻应变片广泛应用于金属电阻应变片和半导体应变片。金属电阻应变片有两种:丝状应变片和金属箔应变片。应变片通常通过特殊的粘合剂紧密粘合在机械应变基体上。当基体应力发生应力变化时,电阻应变片也会一起变形,从而改变应变片的电阻值,从而改变添加到电阻上的电压。应变片在应力过程中产生的电阻变化通常较小。一般来说,应变片形成应变电桥,并通过后续仪表放大器放大,然后传输到处理电路(通常是 A/D 转换和 CPU )显示或执行机构。 压电压力传感器 压电压力传感器的原理是基于压电效应。压电效应是指当某些电介质在一定方向上受到外力的影响时,其内部会产生极化,并在两个相对表面上产生正负相反的电荷。当外力被移除时,它将恢复到不充电的状态,这被称为正压电效应。当力的方向发生变化时,电荷的极性也会发生变化。相反,当电场应用于电介质的极化方向时,这些电介质也会发生变形。电场被移除后,电介质的变形消失,称为反压电效应。 压电压力传感器有多种类型和型号,根据弹性敏感元件和应力机构的形式可分为薄膜类型和活塞类型。薄膜类型主要由本体、薄膜和压电元件组成。压电元件支撑在本体上,通过薄膜将测量压力传递给压电元件,然后通过压电元件输出与测量压力相关的电信号。该传感器具有体积小、动态性能好、耐高温等特点。现代测量技术对传感器的性能要求越来越高。压电传感器不能用于静态测量,因为电荷只有在电路具有无限输入阻抗时才能保存。事实并非如此,因此这决定了压电传感器只能测量动态应力。 陶瓷压力传感器 陶瓷压力传感器基于压阻效应,耐腐蚀陶瓷压力传感器无液体传输,压力直接作用于陶瓷膜的前表面,使膜产生小变形,陶瓷膜背面印刷厚膜电阻,连接成惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使桥产生与压力成正比的高线性电压信号,标准信号根据压力范围标定为2.0/3.0/3.3mV/V等等,可与应变传感器兼容。陶瓷被认为是一种高弹性、耐腐蚀、耐磨、耐冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定性及其厚膜电阻可使其工作温度范围高达-40 ~135 ℃,而且测量精度高,稳定性高。电气绝缘程度2kV,输出信号强,长期稳定性好。 沧正陶瓷压力传感器 扩散硅压力传感器 扩散硅压力传感器的工作原理也是基于压力阻力效应,利用压力阻力效应原理,测量介质的压力直接作用于传感器膜(不锈钢或陶瓷),使膜产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,使用电子线检测变化,转换输出相应压力的标准测量信号。 硅应变电阻的灵敏度比金属应变计高50~100倍,因此相应的传感器灵敏度很高,一般量程输出为100倍mv左右。因此对接口电路没有特殊要求,使用方便。 由于传感器的感觉、敏感转换和检测是由同一元件实现的,因此没有中间转换环节,重复性和延迟误差较小。由于单晶硅本身刚度大,变形小,保证了良好的线性。 弹性芯片最大位移在亚微米数量级,无磨损、无疲劳、无老化,寿命长达1×压力循环,性能稳定,可靠性高。 电容式压力传感器 电容压力传感器是一种压力传感器,利用电容敏感元件将被测压力转换为与之相关的功率输出。其特点是输入力低,侏儒能量高,动态响应高,自然效应小,环境适应性好。 它通常使用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的电极。当薄膜感受到压力并变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,并通过测量电路输出与电压有一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。 电感压力传感器 电感压力传感器是用电感线圈的电感变化来测量压力的仪器。 有两种常见的结构形式:气隙式和差动变压器式。气隙式的工作原理是测量压力作用于膜上,导致差动电感线圈的磁路磁阻发生变化。此时,膜与磁心之间的间隙增加,另一边减少,电感减少.另一方面,它增加成电感差变,通过电感桥输出与测量压力相对应的交流电压。它具有体积小、结构简单等优点,适用于振动或冲击环境 差动变压器的工作原理是在弹簧管中受侧压作用_L,产生与压力成正比的位移,同时驱动连接到弹簧管末端的铁芯移动,使差异变压器的两个对称和反向串联的二次绕组失去平衡,输出与测量压力成正比的电压.自动控制系统也可以输出标准电流信号和电动单元组合仪器。 蓝宝石压力传感器 采用应变电阻工作原理,硅蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的测量特性。因此,硅蓝宝石制成的半导体敏感元件对温度变化不敏感,即使在高温条件下也具有良好的工作特性;蓝宝石具有很强的抗辐射性;此外,硅蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。 蓝宝石由单晶绝缘元素组成,无滞后、疲劳、蠕变;蓝宝石比硅更坚固,硬度更高,不怕变形;蓝宝石具有很好的弹性和绝缘特性(1000 OC因此,硅蓝宝石制成的半导体敏感元件对温度变化不敏感,即使在高温条件下也具有良好的工作特性;蓝宝石具有很强的抗辐射性;此外,硅蓝宝石半导体敏感元件没有p-n漂移,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,保证了高成品率。 由硅蓝宝石半导体敏感元件制成的压力传感器和变送器可在最恶劣的工作条件下正常工作,可靠性高,精度好,温度误差小,性价比高。表压压力传感器和变送器由双膜组成:钛合金测量膜和钛合金接收膜。印刷有异质外延性应变敏感电桥电路的蓝宝石薄片焊接在钛合金测量膜上。测量压力传输到接收膜上(接收膜与测量膜之间的拉杆连接牢固)。在压力的作用下,钛合金接收膜产生变形。硅蓝宝石敏感元件感知后,桥梁输出发生变化,变化范围与测量压力成正比。