力、压力传感器课后习题

力、压力传感器课后习题
力、压力传感器课后习题

力传感器的组成是什么

答:力传感器主要由力敏感元件、转换元件和测量、显示电路组成。弹性敏感元件的作用是什么其分类有几种各有何特点

答:

作用:弹性敏感元件的作用是把力或压力转换为应变或位移,然后再转换电路将应变或位移转换为电信号。

分类:(1)力转换为应变或位移的变换力的弹性敏感元件

(2)压力转换为应变或位移的变换压力的弹性敏感元件

特点:

变换力的弹性敏感元件

圆柱式:结构简单,可承受较大的载荷,便于加工,实心圆柱形可测量大于10kN的力,空心圆柱形可测量1~10kN的力,且应力变化均匀。圆环式:圆环式的敏感元件比圆柱式输出的位移大,因而具有较高的灵敏度,适用于测量较小的力。

悬臂梁式:它的一端固定,一端自由,结构简单,加工方便,应变和位移较大,适用测量1~5kN的力。

压力的弹性敏感元件

弹簧管:C形弹簧管的一端密封但不固定,成为自由端,另一端连接在管接头上且固定,流体压力通过管接头进入弹簧管后,在压力F作用下,弹簧管的横截面力图变成圆形截面,截面的短轴力图伸长。使弹簧管趋向伸直,一直伸展到管弹力与压力的作用相平衡为止。这样自由端便产生了位移。通过测量位移的大小,比可得到压力的大小。

波纹管:波纹管的轴向在流体压力作用极易变形,有较高的灵敏度。波纹膜片和膜盒:线性度好,灵敏度高及各种误差小。

薄壁圆筒:筒壁均匀受力,并均匀向外扩张,所以在管壁的轴线方向产生拉伸力和应变力。

3、电阻应变式传感器的工作原理是什么它是如何测量试件的应变的答:

工作原理:通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路进一步将电阻的改变转换成电压或电流信号输出。

测试原理:测试时,将应变片用粘接剂牢固的粘贴在被测试件的表面上,随着试件受力变形,应变片的敏感栅也获得同样的变形,从而使其电阻随之发生变化,而此电阻的变化是与试件应变成比例的,因此如果通过一定的测量线路将这种电阻的变化转换为电压或电流变化,然后再用显示记录仪表将其显示记录下来,就能知道被测试件应变量的大小。

4、电阻应变式传感器的测量电路有哪些各有何特点

答:

恒压源供电的直流电桥

特点:当被测量无变化时,电桥平衡,输出为零。当测量发生变化时,电桥平衡被打破,有电压输出,输出的电压与被测量的变化成比例。恒流源供电的直流电桥

特点:当桥臂电阻发生变化时,电桥有输出,输出大小与桥臂电阻变

化成正比。

5、电阻应变片为什么要进行温度补偿补偿方法有哪些

答:

电阻应变片传感器是靠电阻值来来度量应变的,所以希望它的电阻只随应变而变,不受其它因素的影响。但实际上,虽然用作电阻丝材料的铜、康铜温度系数很小(大约在=~×10-5/℃),但与所测应变电阻的变化比较,仍属同一量级。如不补偿,会引起很大误差。这种由于测量现场环境温度的变化而给测量带来的误差,称之为应变片的温度误差。

补偿方法:(1)线路补偿。

(2)应变片自补偿。

6、应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些

答:

去污

试件表面的处理粘贴之前,应先将试件表面清理干净,用细砂纸将试件表面打磨平整,再用丙酮、四氯化碳或氟利昂彻底清洗试件表面的灰尘、油渍,清理面积约为应变片的3~5倍。

粘贴

在清理的试件表面上均匀涂刷一薄层粘接剂作为底层,待其干燥固化后,再在此底层及应变片基地的地面上均匀涂刷一薄层粘接剂,等粘接剂稍干,即将应变片贴在画线位置,用手指滚压,把气泡和多余的粘接剂挤出。注意,应变片的底面也要清理。

粘贴后测量

从分开的端子处,预先用万用表测量应变片的电阻,寻找端子折断和

损坏的应变片。

焊接

将引线和端子用烙铁焊接起来,注意不要把端子扯断。

(5)固定

焊接后用胶布将引线和被测对象固定在一起,防止损坏引线和应变片

7、图2-88为一直流应变电桥,,试求:

(1)为金属应变片,其余为外接电阻,当变化量为时,电桥输出电

压为多少

(2)都是应变片,且批号相同,感受应变的极性和大小都相同,其

余为外接电阻,电桥的输出电压

(3)题(2)中,如果感受应变的极性相反,

且,电桥的输出电压

(4)由题(1)~(3)能得出什么结论与推论

答:(1)当为金属应变片,其余为外接电阻时,电

图 2-88 直流应变电桥桥为单臂工作电桥,当变化量为时,电桥输出电压:

(2)当都是应变片,且批号相同,感受应变的极性和大小都相同,

其余为外接电阻时,根据电桥的输出总公式

可知,此时,。

电桥的输出:

(3)题(2)中,如果感受应变的极性相反,且

也就是,此时电桥为差动双臂电桥(半桥),

电桥输出电压:此时电

桥。

(4)由题(1)~(3)可知双臂电桥输出灵敏度是单臂电桥的两倍,电桥的相邻两个桥臂为应变片工作桥臂时,感受的应变必须是一个受拉,一个受压,电桥才有输出。

8.压电式传感器的工作原理是什么压电材料有哪些

答:

原理:某些晶体受一定方向外力作用而发生机械变形时,相应的在晶体表面产生符号相反的电荷,外力去掉后,电荷消失,力的方向改变时,电荷的方向也随之改变,这种现象称为压电效应。

材料:(1)石英晶体

(2)压电陶瓷

(3)高分子压电材料

9.试用石英晶体为例说明压电效应产生的过程。

答:石英晶体是一种应用广泛的压电晶体,它是二氧化硅单晶体,为规则的正六角棱柱体,石英晶体的每一个晶体单元中,有3个硅离子和6个氧离子,正负离子分布在正六边形的顶角上。当无外力作用

时,正负电荷中心重合,对外不显电性。当在x轴向施加压力时,如图a所示,正电荷中心向B面移动,负电荷中心向A面移动,所以B 面呈现正电荷,A面呈现负点荷。当在x轴施加拉力时,如图b所示,各晶格上的带电粒子沿x轴向外产生位移,因而A面呈现正电荷,B 面呈现负电荷。在y轴上施加压力时,如图c所示,晶格沿y轴被向内压缩,A面呈现正电荷,B面呈现负电荷。在y轴上施加拉力时,如图d所示,晶格在y轴被拉长,x向缩短,B面呈现正电荷,A呈现负电荷。沿z轴方向施加力的作用时,由于硅离子和氧离子是对称的平移,故在表面没有电荷出现,因而不产生压电效应,这就是石英晶体的压电效应产生的过程。

10.压电陶瓷有何特点

答:压电陶瓷是人工制造的一种多晶体电体,它由无数的单晶组成,各单晶的自发极化方向是任意排列的,因此每个单晶具有强的压电性质,但组成单晶后,各单晶的压电效应却互相抵消了,所以,原始的压电陶瓷是一个非压电体,不具有压电效应。为了使压电陶瓷具有压电效应,就必须进行极化处理。所谓的极化处理就是在一定的温度的条件下,对压电陶瓷施加强电场,使极性轴转动到接近电场的方向,规则排列。这个方向就是压电陶瓷的极化方向,这时压电陶瓷就具有了压电压电性,在极化电场去除后,留下很强的剩余极化强度。当压电陶瓷受到力的作用时,极化强度就发生变化,在垂直于极化方向上就会出现电荷,所以采用压电陶瓷的压电式传感器灵敏度较高。

11.压电传感器的测量电路是什么各有何特点为什么压电传感器不能测量静态的力

答:

电压放大器

电荷放大器

特点:由电压放大器的输出可以看出,放大器输入电压与电缆的电容Cc有关系,当改变连接传感器与前置放大器的电缆长度时,Cc将改变,从而引起放大器的输出电压也发生变化。在设计时,通常把电缆长度定为常数,使用时如要改变电缆长度,则必须重新校正电压灵敏度值。

电荷放大器输出电压,可以看出电荷放大器输出电压与电缆电容无关。因此电缆可以很长,可长达数百米,甚至上千米,灵敏度却无明显损失。这是电荷放大器的一个突出优点。因此在测量时,不必考虑传感器与放大器配套的问题,放大器与传感器可以任意互换。

为什么压电传感器不能测量静态的力由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄露的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗,这实际上是不可能的。因为在实际测量时,放大器的输入电阻和传感器的泄漏电阻不可能为无穷大,因此电荷就会通过放大器的输入电阻和传感器的泄漏电阻漏掉,所以压电传感器不能用于静态力测量。压电元件在交变力的作用下,电荷可以不断得到补充,

可以供给测量电路以一定的电流,故只适用于动态测量。

12.如图2-32b所示电荷放大器等效电路。压电元件为压电陶瓷,压电陶瓷的压电系数dzz=5x10-10C/N,反馈电容Cf=,若输出电压Uo=,求压电传感器所受力的大小

答:根据电荷放大器的输出可知, 压

电陶瓷上产生的电荷

根据,压电传感器所受的力

13.石英晶体的纵向压电系数,晶体的

长度是的宽2倍,是厚的3倍,求:

(1)当沿电轴方向施加的力时,用

2-32 电荷放大器等效电路

反馈电容为的电荷放大器测量的输出

电压是多少

(2)当沿机械轴施加力时,用同样的电荷放大器测出的输出电压为3V,为多少

答:(1)电荷放大器的输出

(2) 根据题意,参考石英晶体的切片图,可以看出

当沿机械轴施加力时,产生的由

根据式得,即

求出

14. 用压电式传感器测量一正弦变化的作用力,采用电荷放大器,压

电元件用两片压电陶瓷并联,压电系数dzz=190x10-12C/N ,放大器为理想运放,反馈电容Cf=3800pF ,实际测得放大器输出电压为Uo=10sinωt(V),试求此时的作用力F=

答:根据题意压电元件是两片压电陶瓷并联,所以总电荷是单个压电元件电荷的两倍,即,

根据电荷放大器的输出,得,

,得压电传感器受到的作用力

15.电容式传感器的工作原理是什么可分成几种类型各有个特点

答:根据平行极板的电容器,如果不考虑其边缘效应,则电容器的电容量为

由上式可知,电容C是A、、ε的函数,即。当A、、ε改变时,电容量C也随之改变。若保持其中两个参数不变,通过被测量的变化改变其中的一个参数,就可把被测量的变化转换为电容量的变化。这就是电容传感器的基本工作原理。

分类:电容式传感器根据工作原理不同,可分为变间隙式、变面积式、变介电常数式三种;按极板形状不同有平板形和圆柱形两种。

特点:变间隙式电容传感器:只能测量微小位移(微米级);

变面积式电容传感器:可以测量较大位移的变化,常为厘米级位移量。变介电常数式电容式传感器。可用来测量物位或液位,也可测量位移,可以测量较大位移的变化。

16.试说明差动式电容传感器结构是如何提高测量灵敏度,减小非线性误差的

答:以变间隙式电容传感器为例来分析。当变化时,电容量的相对变化约为

(2-35)

为了提高测量的灵敏度,减小非线性误差,实际应用时常采用差动式结构。如图2-44所示,两个定极板对称安装,中间极板为动极板。当中间极板不受外力作用时,由于,所以。当中间极板向上移动x时,增加,减小,总电容的变化量为

(2-37)

式(2-37)与式(2-35)相比,输出灵敏度提高了一倍。

图2-44 差动式电容器结构17.电容式传感器的测量转换电路主要有哪些

答: 常见的电容式传感器测量转换电路有桥式电路、调频电路、充放电脉冲电路、运算放大器电路等。

18.有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器,如图2-45a所示,其中a=8mm, b=12mm,两极板间距为d=1mm。当动极板在原始位置上平移了5mm后,求传感器电容量的变化ΔC及电容相对变化量ΔC/Co 。

答:根据变面积型平板式电容传感器的电容表达式:可得当动极板在原始位置上平移了,也就是公式中后,电容的相对变化量为

传感器电容量的变化

19.电感传感器的基本原理是什么可分成几种类型

答:电感传感器的基本原理是电磁感应原理。利用电磁感应将被测非电量(如压力、位移等)转换成电感量的变化输出,再经测量转换电路,将电感量的变化转换为电压或电流的变化,来实现非电量电测的。

电感传感器的分类:根据信号的转换原理,电感式传感器可以分为自感式和互感式两大类。

20.电感传感器的常用的测量电路有哪些

答:自感式传感器常用的测量转换电路有桥式测量电路、调幅、调频、调相电路,在自感式传感器中,用得较多的是桥式测量电路和调幅电路。

差动变压器输出电压可直接用交流电压表接在反相串联的两个二次绕组上测量,此时空载输出电压为,也可采用电桥电路来测量。21.电涡流传感器的工作原理是什么形成电涡流的两个必备条件是什么

答:电涡流传感器的工作原理是电涡流效应。即块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时,导体内将产生感应电流,这种电流的流线在金属体内自行闭合,类似于水中的漩涡,所以称为电涡流。电涡流的存在必然要消耗一部分磁场的能量,从而使激励线圈的阻抗发生变化,这种现象称为电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流传感器。

要形成电涡流必须具备两个条件:(1)存在交变磁场;(2)导体处于交变磁场中。

22.压阻式压力传感器的工作原理是什么主要应用是什么

答:压阻式压力传感器的工作原理是基于压阻效应工作的。所谓压阻效应就是指半导体材料的受外力或应力作用时,其电阻率发生变化的现象。

主要应用是:用于压力、加速度、重量、应变、拉力、流量等参数的测量

常用压力传感器原理分析

常用压力传感器原理分析 振膜式谐振压力传感器 振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片,且与环形壳体做成整体结构,它和基座构成密封的压力测量室,被测压力 p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压,也可以抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力,当激振 频率与膜片固有频率一致时,膜片产生谐振。没有压力时,膜片是平的,其谐振频率为 f0;当有压力作用时,膜片受力变形,其张紧力增加,则相应的谐振频率也随之增加,频率随压力变化且为单值函数关系。 在膜片上粘贴有应变片,它可以输出一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后,再反馈给激振线圈以维持膜片的连续振动,构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图(b)所示 压电式压力传感器 某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时,其内部将发生极化现象,而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后,它又会重新回到不带电 的状态,此现象称为“压电效应”。常用的压电材料有天然的压电晶体(如石英晶体)和压电陶瓷(如钛酸钡)两大类,它们的压电机理并不相同,压电陶瓷是人造 多晶体,压电常数比石英晶体高,但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好特性,均是较理想的压电材料。 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系: Q=kSp 式中 Q为电荷量;k为压电常数;S为作用面积;p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。 图1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间,压电元件的一个侧面与膜片接触并接地,另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力 均匀作用在膜片上,使压电元件受力而产生电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大,转换为电压或电流输出,输出信号与被测压力值相对应。 除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外,一般压电式压力传感器的压电元件材料多为压电陶瓷,也有用高分子材料(如聚偏二氟乙稀)或复合材料的合成膜的。

压力传感器的安装方法及使用要求

●检查安装孔的尺寸 如果安装孔的尺寸不合适,传感器在安装过程中,其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能,而且使压力传感器不能充分发挥作用,甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B),通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测,以做出适当的调整。 ●保持安装孔的清洁 保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前,所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时,熔料有可能流入到安装孔中并硬化,如果这些残余的熔料没有被去除,当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而,重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生,就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。 ●选择恰当的位置 当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时,未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部;如果传感器被安装在太靠后的位置,在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区,熔料在那里有可能产生降解,压力信号也可能传递失真;如果传感器过于深入机筒,螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说,传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。 ●仔细清洁 在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前,应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时,也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部,同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。 ●保持干燥 尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境,但是多数传感器也不能绝对防水,在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此,需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏,否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下,就要选择具有极强防水性的特殊传感器。

E+H压力传感器调试说明书

E+H压力传感器调试说明书 仪表上电后显示:MEASURE VALUE XXX.XX m3 按E进入组菜单,显示GROUP SLECTION LANGUAGE MEASURE MODE QUICK SETUP OPERATING MENU 按-号,到MEASURE MODE,按E选中,并出现在它之前,再按E,进入出现: PRESSURE LEVEL FLOW 按-号,到LEVEL,按E选中,并出现在它之前,再按E,进入出现: LEVEL EASY PRESSURE LEVEL EASY HEIGHT LEVEL STANDARD 按-号,到LEVEL STANDARD,按E选中,并出现在它之前,再按E,返回MEASURE MODE,按-号,直到显示GROUP SLECTION OPERATING MENU LANGUAGE MEASURE MODE 按E选中,并出现在它之前,再按E进入,出现:

SETTING POSITION ADJUST TMENT POS.ZERO ADJUST 按E进入,按-号直到出现: BASIC SETUP 按E进入,出现: PRESS.ENG.UNIT m bar 按E确认,出现: Linear Pressure linearized Height linearized 按-号,到Pressure linearized,按E选中,并出现在它之前,再按E,出现: PRESSURE & % PRESSURE & VOLUME PRESSURE & MASS 按-号,到PRESSURE & VOLUME,按E选中,并出现在它之前,再按E,出现: UNIT VOLUME M3 按E确认,并出现: HYDR. PRESS MIN.

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类 传感器的分类方法很多.主要有如下几种: (1)按被测量分类,可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等。这种分类有利于选择传感器、应用传感器 (2)按照工作原理分类,可分为电阻式、电容式、电感式,光电式,光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。这种分类有利于研究、设计传感器,有利于对传感器的工作原理进行阐述。 (3)按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。这种分类法可分出很多种类。 (4)按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。其中数字传感器便干与计算机联用,且坑干扰性较强,例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等。传感器数字化是今后的发展趋势。 (5)按应用场合不同分为工业用,农用、军用、医用、科研用、环保用和家电用传感器等。若按具体便用场合,还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。 (6)根据使用目的的不同,又可分为计测用、监视用,位查用、诊断用,控制用和分析用传感器等。 主要特点传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 主要功能常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 压敏、温敏、传感器(图1) 流体传感器——触觉 敏感元件的分类: 物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 化学类,基于化学反应的原理。 生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。 通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分46类)。 1)光纤传感器 光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点,如灵敏度高.抗电磁干扰能力强,耐腐蚀,绝缘性好,结构简单,体积小.耗电少,光路有可挠曲性,以及便于实现遥测等. 光纤传感器一般分为两大类,一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用,必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器,称为传光型传感器。无论哪种传感器,其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数,使其随之变化,然后对已调制的光信号进行检测,从而得到被测量。

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多,如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器,光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器,就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻,当硅膜片 受压时,膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型:一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片,称为半导体应变片,因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器,另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻,以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同,也是由弹性敏感元件等三部分组成,所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比,最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍,输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外,半导体应变片横向效应非常小,蠕变和滞后也小,频率响应范围亦很宽, 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展,用此技术与半导体应变片相结 合,可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器,使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点,它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级,灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大,它的电阻值和灵敏系数分散性较大,不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应,可设计成多种类型传感器,其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片(硅杯)和引线等组成。硅膜片是核心部分,其外形状象杯故名硅杯,在硅膜上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,通常和大气相连,也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发 生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。

压力传感器工作原理

压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、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。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感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传感器,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。 1、压阻式压力传感器原理与应用: 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变),而且前者的灵敏度比后者大50~100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内,引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力,而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔,另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形,直径与厚度比约为20~60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥,其中两条位于压应力区,另两条处于拉应力区,相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条,两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。

压力传感器分类与简介

将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件(或应变计)组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变,然后由位移敏感元件(见位移传感器)或应变计(见电阻应变计、半导体应变计)转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体,如压阻式传感器中的固态压力传感器。压力是生产过程和航天、航空、国防工业中的重要过程参数,不仅需要对它进行快速动态测量,而且还要将测量结果作数字化显示和记录。大型炼油厂、化工厂、发电厂和钢铁厂等的自动化还需要将压力参数远距离传送(见遥测),并要求把压力和其他参数,如温度、流量、粘度等一起转换为数字信号送入计算机。因此压力传感器是极受重视和发展迅速的一种传感器。压力传感器的发展趋势是进一步提高动态响应速度、精度和可靠性以及实现数字化和智能化等。常用压力传感器有电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器(见变磁阻式传感器、差动变压器式压力传感器)、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器(见光纤传感器)、谐振式压力传感器等。 传感器的基本知识 一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种: 1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 关于传感器的分类: 1.按被测物理量分:如:力,压力,位移,温度,角度传感器等; 2.按照传感器的工作原理分:如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等; 3.按照传感器转换能量的方式分: (1)能量转换型:如:压电式、热电偶、光电式传感器等; (2)能量控制型:如:电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等; 4.按照传感器工作机理分: (1)结构型:如:电感式、电容式传感器等; (2)物性型:如:压电式、光电式、各种半导体式传感器等; 5.按照传感器输出信号的形式分: (1)模拟式:传感器输出为模拟电压量; (2)数字式:传感器输出为数字量,如:编码器式传感器。 三、传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、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传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感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传感器,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。 1、应变片压力传感器原理与应用: 在了解压阻式力传感器时,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。它是压阻式应变传感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。 1.1、金属电阻应变片的内部结构:它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1.2、电阻应变片的工作原理:金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m)

GF型风流压力传感器说明书

ISO9001:2000认证企业 产品使用说明书 GF型风流压力传感器 感谢您选购本产品!为了保证安全并获得最佳效能,安装、使用产品前, 请详细阅读本使用说明书并妥善保管,以备今后参考。 1

前言 本说明书详细地介绍了GF型风流压力传感器的使用方法及使用注意事项,使用者在使用前请务必仔细阅读。GF型风流压力传感器在生产过程中执行的是煤炭科学研究院重庆分院的企业标准Q/MKC 56-2005。 I

目次 前言…………………………………………………………………………………………I 1 概述 (1) 2 工作原理与结构 (2) 3 技术特性 (3) 4 尺寸、重量 (4) 5 使用、调校 (4) 6 典型故障处理 (5) 7 维护、保养 (6) 8 运输、贮存 (6) 9 开箱及检查 (6) 10 其它 (7) II

GF型风流压力传感器 1 概述 GF型风流压力传感器,是一种专门用于监测煤矿井下巷道及瓦斯抽放管道负压的模拟量传感器,对于监测井下风压变化,确保矿井正常通风、配风及瓦斯抽放管路安全等方面有着重要作用,用于老塘漏风,隔墙密闭质量的连续监测的重要传感器,能就地数字显示风压或管道压力变化。 1.1 产品特点 1.1.1 GF型风流压力传感器在设计中采用了新型单片微机和高集成数字化电路,简化了电路结构,提高了整机性能的可靠性,便于维护与调试。 1.1.2 本传感器在整机的零点、灵敏度调校上实现了红外遥控调校功能,方便了仪器的调校工作。 1.1.3 本传感器在电源设计上采用新型开关电源,大大降低了整机功耗,增加了传感器的传输距离。 1.1.4 本传感器增设了故障自检功能,方便了使用与维护。 1.1.5本传感器的外壳采用了高强度结构,使整机具有很强的抗冲击能力。 1.2 主要用途和适用范围 1.2.1 主要用途 GF型风流压力传感器主要用于老塘漏风,隔墙密闭质量的连续监测。 1.2.2 适用范围 井下煤尘巷道、回风巷的通风配风、瓦斯抽放管道的负压监测。 1.3 型号的组成及其代表意义 G F □□ (A) 设计序列号 F代表负压传感器,Z代表正压传感器 测量范围 风流压力 传感器 1.4 环境条件 1.4.1 工作条件 a) 工作温度: 0 ℃~40 ℃; b) 相对湿度: ≤95 %; c) 大气压力: 80 kPa~106 kPa; 1

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号: 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案: 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D 进行模数转换,将转换完成的数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示,采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测的实时性,也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端,它在测试或控制系统中处于首位,对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路,即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在:零点输出和零点温漂,灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作,主要集中在以下几个方面:

(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 (2)系统的硬件设计,介绍主要硬件的选型及接口电路,包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究,并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定的电压值,两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变,电桥的电压输出会有变化。 式中:Uo 为输出电压,Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi <

压力传感器的分类及应用原理

压力传感器的分类及应用原理 教程来源:网络作者:未知点击:28 更新时间:2009-2-16 10:11:30 压力传感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传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感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传感器,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。 在了解压阻式力传感器时,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。它是压阻式应变传感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,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情2、陶瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片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,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一

MEMS压力传感器原理与应用.

MEMS压力传感器原理与应用 摘要:简述MEMS压力传感器的结构与工作原理,以及应用技术,MEMS压力传感器Die的设计、生产成本分析,从系统应用到销售链。 关键词:MEMS压力传感器 惠斯顿电桥 硅薄膜应力杯 硅压阻式压力传感器硅电容式压力传感器 MEMS(微电子机械系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。 MEMS压力传感器可以用类似集成电路(IC)设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使压力控制变得简单易用和智能化。传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此它不可能如MEMS压力传感器那样做得像IC那么微小,成本也远远高于MEMS压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS压力传感器的尺寸更小,最大的不超过1cm,使性价比相对于传统“机械”制造技术大幅度提高。 MEMS压力传感器原理 目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者 都是在硅片上生成的微机械电子传感器。 硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的,具有较高的测量精度、较低的功耗,极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。其电原理如图1所示。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版本如图2。 MEMS硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形的应力杯硅薄膜内壁,采用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组成惠斯顿测量电桥,作为力电变换测量电路,将压力这个物理量直接变换成电量,其测量精度能达0.01%~0.03%FS。硅压阻式压力传感器结构如图3所示,上下二层是玻璃体,中间是硅片,硅片中部做成一应力杯,其应力硅薄膜上部有一真空

MP3V5050压力传感器说明书

MP3V5050Rev 0, 08/2008 Freescale Semiconductor Technical Data Integrated Silicon Pressure Sensor On-Chip Signal Conditioned, Temperature Compensated and Calibrated The MP3V5050 series piezoresistive transducer is a state-of-the-art monolithic silicon pressure sensor designed for a wide range of applications, but particularly those employing a microcontroller or microprocessor with A/D inputs. This patented, single element transducer combines advanced micromachining techniques, thin-film metallization, and bipolar processing to provide an accurate, high level analog output signal that is proportional to the applied pressure.Features ? 2.5% Maximum Error over 0° to 85°C ?Ideally suited for Microprocessor or Microcontroller-Based Systems ?Temperature Compensated Over –40° to +125°C ?Patented Silicon Shear Stress Strain Gauge ?Durable Epoxy Small Outline Package (SOP)?Easy-to-Use Chip Carrier Option ?Multiple Porting Options for Design Flexibility ? Barbed Side Ports for Robust Tube Connection ORDERING INFORMATION Device Type Options Case No.MP3V Series Order No.Packing Options Device Marking SMALL OUTLINE PACKAGE (MP3V5050 SERIES) Ported Elements Side Port 1369MP3V5050GP Trays MP3V5050G Dual Port 1351MP3V5050DP Trays MP3V5050G Axial Port 482A MP3V5050GC6U Rails MP3V5050G 482A MP3V5050GC6T1 Tape & Reel MP3V5050G MP3V5050 SERIES INTEGRATED PRESSURE SENSOR 0 to 50 kPa (0 to 7.25 psi)0.06 to 2.82 V Output SMALL OUTLINE PACKAGE PIN NUMBERS (1) 1.Pins 1, 5, 6, 7, and 8 are internal device connections. Do not connect to external circuitry or ground. Pin 1 is noted by the notch in the lead. 1N/C 5N/C 2V S 6N/C 3Gnd 7N/C 4 V out 8 N/C

传感器分类

传感器分类 传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测物理量来分;另一种是按传感器的工作原理来分。 按被测物理量划分的传感器,常见的有:温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。 按工作原理可划分为: 1.电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器,常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。 电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量,从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器是利用电磁感应原理,把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。 电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线,在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。

2.磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的,主要用于位移、转矩等参数的测量。 3.光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的,主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4.电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成,主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5.电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的,主要用于力及加速度的测量。 6.半导体传感器 半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成,主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7.谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成,主要用来测量压力。 8.电化学式传感器 电化学式传感器是以离子导电为基础制成,根据其电特性的形成不同,电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。电化学式传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数的测量。

压力传感器原理【详解】

压力传感器原理 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 一.压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感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传感器,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。 在了解压阻式力传感器时,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。它是压阻式应变传感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 1、应变片压力传感器原理 如图1所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω?cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长

数字压力传感器使用手册

CY200数字压力传感器 使用手册 成都泰斯特电子信息有限公司 2014年4月

目录 1.CY200数字压力传感器简介 ................................................. - 1 - 2.CY200结构及附件 (2) 2.1. CY200结构及尺寸 (2) 2.2. 485-USB转换器 (2) 2.3. Pin5-Pin5连接线 (3) 2.4. 485-20集线器 (3) 3.CY200的连接方式 (3) 4.压力测试软件 (5) 4.1. 网络设置 (5) 4.2. 网线定义 (6) 4.3. 驱动的安装 (6) 4.4. 插件程序安装 (9) 4.5. Smart Sensor4.10 应用程序安装 (11) 5.Smart Sensor使用说明 (14) 5.1. 传感器连接 (14) 5.2. 采集参数设置 (16) 5.3. 传感器参数设置 (16) 5.4. 观察曲线分析 (17) 6.常用快捷功能键 (18) 7.数据查看、保存及回放 (23) 7.1. 观察传感器即时值 (23) 7.2. 数据保存及其他 (23) 8.附录_Smart Sensor压力测试系统 (26) 8.1. 附录1 二进制数据.stst文件格式 (26) 8.2. 附录2 文本文件格式 (26)

1.CY200数字压力传感器简介 CY200系列智能数字压力传感器用目前国际最新的SOC(单片机系统)芯片,结合MEMS加工的压阻硅晶体为敏感器件,充分利用微处理器的处理和存储能力,实现对敏感部件拾取的压力信号进行滤波、放大、A/D转换、校正等功能,直接输出可显示存储的数字信号。 CY200系列智能数字压力传感器融合了高精密度、高稳定度参考源技术、信号采集处理、通讯、总线等一系列的高新技术,为成都泰斯特公司又一自主研制成功的的高技术含量产品。 ●数字化:数字量输出,无需其它数据采集设备,直接在计算机上读出压力值; ●智能化:内置电子表单,设备编号、量程、校正参数自动加载; ●高精度:24位A/D转换器; ●便捷:485总线,长线传输,USB即插即用,同时拥有; ●网络化:自动寻址,TCP/IP协议组成网络化压力测试系统; ●使用灵活:单只、多只、远距离传输、分布式网络等都有解决方案; ●支持专用:通讯协议开放,自有技术,支持专用开发。 CY200智能数字压力传感器系列下,有细分型号,如CY201、CY205,未特别标明处,本说明书均适用。

PTP503压力传感器使用说明书

油压传感器,油压压力变送器,河南压力传感器 正负压压力变送器,恒压供水压力传感器,投入式液位变送器,防雷击液位变送器,锅炉压力传感器,微差压变送器,超高温压力传感器,超高压压力传感器,平膜压力传感器,防腐蚀压力变送器,通风管道压力变送器,高温微压变送器,空压机压力变送器,空调风压变送器,PY500智能数字压力控制仪表,动静态汽车称重设备,称重测力传感器 PTP503压力传感器/变送器采用全不锈钢封焊结构,具有良好的防潮能力及优异的介质兼容性。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制。 量程:0~1~150(MPa) 综合精度:0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS 输出信号:4~20mA(二线制)、0~5V、1~5V、0~10V(三线制) 供电电压:24DCV(9~36DCV) 介质温度:-20~85~150℃ 环境温度:常温(-20~85℃) 负载电阻:电流输出型:最大800Ω;电压输出型:大于50KΩ 绝缘电阻:大于2000MΩ(100VDC 密封等级:IP65 长期稳定性能:0.1%FS/年 振动影响:在机械振动频率20Hz~1000Hz内,输出变化小于0.1%FS 电气接口(信号接口):四芯屏蔽线、四芯航空接插件、紧线螺母 机械连接(螺纹接口):1/2-20UNF、M14×1.5、M20×1.5、M22×1.5等,其它螺纹可依据客户要求设计

产品名称:PY602压力温度仪表 规格: 产品备注:数显压力温度控制仪表|智能压力温度表|佛山市博润测控仪表有限公司 产品说明 PY602数显压力-温度控制仪表 产品特点及结构: 具有整机体积小、重量轻、耗电省、功能齐全、工作可靠、使用方便灵活,配用我公司PT100-系列高温熔体压力传感器或常温压力传感器,作为高精度压力测量与控制,可广泛地使用于液压、石油、塑料、橡胶、印染、纺织等行业的压力显示和自动化控制场合,还可与其他厂家的电阻应变式压力传感器配套使用;可以设定上下限值报警,具有发光管报警指示、继电器触点输出控制外部执行机构;具有高精度的电压输出模块、电流输出模块、继电器输出控制模块以及通讯模块供用户选择 主要技术参数: 显示器:双层四位高亮度绿色和红色发光数码管 显示分辨率:0001 显示数值范围:-001~-999~0001~9999Mpa(小数点可变),温度:000.1-400.0 仪表精度:0.25%FS±1位 压力输入信号:2mV/V、3.3mV/V、4-20mA、0-5VDC、0-10DC(定货时说明) 温度输入信号:J、K、E型热电偶 采样速度:20次/秒 输出控制:与满量程信号成线性的电压或电流输出;RS232;RS485 报警范围:-001~-999~0001~9999Mpa(小数点可变) 效准指示:显示传感器满量程80%值(传感器应空载),效准指示(CAE)亮 使用温度及湿度:0-55℃,≤80%RH 电源要求:85-265VAC50Hz-60Hz 外型尺寸:96×96×100mm 开孔尺寸:92×92mm

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