压力传感器研究分析报告.ppt
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压力传感器原理及介绍.ppt
独立2输出(F-4)
设定2点的压力检测level（ST1, ST2) 的方式. 一个用于控制, 另一个用于 警报，另外活用于初期控制方式。
压力
ST1 ST2
OUT1 OUT2
ON OFF
ON OFF
时间
独立2输出交叉方式(F-5)
设定2点的压力检测level(ST1, ST2) 的方式，. 一个用于控制, 另一个用于 警报，另外活用于初期控制。
1
0.00142 0.000098 0.002895
psi 6894.939 6.89493 0.00698 0.070307 51.71630 0.0007.3
1
0.068947 2.036074
bar 100000 100.0000 0.100000 1.019689 750.062 0.010196 14.50339
空气,非腐蚀性气体
12 - 24VDC ± 10%( ripple P-P :10%以下)
最大流入电流:100mA, 允许电压:30VDC 以下, 残留电压:1V 以下
最大流入电流:100mA, 残留电压:2V 以下
1digit(使用psi 单位时 2digit)固定 *hysteresis方式(F-1)除外 0.2%F.S. 1digit
1
735.5787 0.010000 14.22334 0.980691 28.95979
mmHg 133.3220 0.133322 0.0001333 0.001359
1
0.000013 0.019336 0.001333 0.039370
mmH2O 9.80665 0.00980
-
0.000099 0.0735578
常见压力传感器原理汇总ppt课件
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4
一压电压力传感器
以压电效应为工作原理的传感器，是机电转换式和自发电 式传感器。它的敏感元件是用压电的材料制作而成的，而 当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷， 电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以 后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输 出。它是用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量， 例如： 加速度和压力。它有很多优点：重量较轻、工作可靠、结 构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。但 是它也存在着某些缺点：有部分电压材料忌潮湿，因此需 要采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差， 那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺 点，让仪器更好地工作。
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8
四电磁压力传感器
多种利用电磁原理的传感器统称，主要包括电感压力传感器、霍尔压力传感器、电涡流 压力传感器等。
电感压力传感器 电感式压力传感器的工作原理是由于磁性材料和磁导率不同，当压力作用于膜片时，气 隙大小发生改变，气隙的改变影响线圈电感的变化，处理电路可以把这个电感的变化转 化成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。该种压力传感器按磁路变化可以分为 两种：变磁阻和变磁导。电感式压力传感器的优点在于灵敏度高、测量范围大；缺点就 是不能应用于高频动态环境。
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10
四电磁压力传感器
霍尔压力传感器
霍尔压力传感器是基于某些半导体材料的霍尔效应制 成的。霍尔效应是指当固体导体放置在一个磁场内， 且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而 偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象。电压 所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极 性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（ 自由电子）之运动所造成。
常见压力传感器原理PPT课件
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常见压力传感器原理
清醒于事前，防范于未然，绳子总在磨损地方折断，事故常在薄弱环节出现。
开始啦！请将手机调成静音，如有疑问可以随时打断我！
前言
随着自动化技术的进步，在工业设备中，除了液柱 式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可 将压力转换成电信号的压力变送器和传感器。那么 这些压力变送器和传感器是如何将压力信号转换为 电信号的呢？不同的转换方式又有什么特点呢？今 天仪控君为大家汇总了目前常见的几种压力传感器 的测量原理，希望能对大家有所帮助。
三电容式压力传感器
电容式压力传感器是一种利用电容作为敏感元件，将被测压力转换成电容值改变的压力 传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极， 当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路 即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器 ，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
二压阻压力传感器
压阻压力传感器一般通过引线接入惠斯登电桥中。平时敏感芯体没有外加压力作用，电 桥处于平衡状态（称为零位），当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥将失去平衡。 若给电桥加一个恒定电流或电压电源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器 的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。电桥检测出电阻值的变化，经过放大后，再 经过电压电流的转换，变换成相应的电流信号，该电流信号通过非线性校正环路的补偿 ，即产生了输入电压成线性对应关系的4～20mA的标准输出信号。 为减小温度变化对芯体电阻值的影响，提高测量精度，压力传感器都采用温度补偿措施 使其零点漂移、灵敏度、线性度、稳定性等技术指标保持较高水平。
一压电压力传感器
常见压力传感器原理
清醒于事前，防范于未然，绳子总在磨损地方折断，事故常在薄弱环节出现。
开始啦！请将手机调成静音，如有疑问可以随时打断我！
前言
随着自动化技术的进步，在工业设备中，除了液柱 式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可 将压力转换成电信号的压力变送器和传感器。那么 这些压力变送器和传感器是如何将压力信号转换为 电信号的呢？不同的转换方式又有什么特点呢？今 天仪控君为大家汇总了目前常见的几种压力传感器 的测量原理，希望能对大家有所帮助。
三电容式压力传感器
电容式压力传感器是一种利用电容作为敏感元件，将被测压力转换成电容值改变的压力 传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极， 当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路 即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器 ，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
二压阻压力传感器
压阻压力传感器一般通过引线接入惠斯登电桥中。平时敏感芯体没有外加压力作用，电 桥处于平衡状态（称为零位），当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥将失去平衡。 若给电桥加一个恒定电流或电压电源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器 的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。电桥检测出电阻值的变化，经过放大后，再 经过电压电流的转换，变换成相应的电流信号，该电流信号通过非线性校正环路的补偿 ，即产生了输入电压成线性对应关系的4～20mA的标准输出信号。 为减小温度变化对芯体电阻值的影响，提高测量精度，压力传感器都采用温度补偿措施 使其零点漂移、灵敏度、线性度、稳定性等技术指标保持较高水平。
一压电压力传感器
压力传感器ppt课件
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27
04 注意事项
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注意事项
• 首先，要避免变送器跟具有腐蚀性和温度过高的介质接触以避免损坏它;导压管安装的位置 最好是在温度波动较小的场合;在测量一些介质具有很高的温度的时候，必须要接上冷凝器， 这是因为要避免变送器在工作的时候温度超过一定的限度;要保持好导管里的畅通无阻;在寒 冷的冬天使用时，如果变送器安装在室外的话，还得注意采取好防冻的措施，这是为了不 让引压口里的液体因为结冰的缘故导致它的体积膨胀起来，这样容易损害传感器;使用者在 接线的时候，要把电缆穿过防水的接头又或者是绕性管然后将密封螺帽给拧紧，这是可以 防止液体这些东西经过电缆渗漏到变送器的壳体里面。
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蓝宝石式
• 利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。 • 蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，
硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC以内），因此，利 用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好 的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移，因 此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。 • 用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造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，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。
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Endress+Hauser
endress+hauser是一个公司的名字：E+H公司创建于1953年，总部位于瑞士，在世 界各地有40多个分支机构，有超过5,800名员工在进行研究、开发、生产、销售和 维护工作。在德国、瑞士、法国、美国、日本等世界工业国成立了规模庞大的生产 中心，其严格的品质管理和完整的质保体系均已达到ISO9001国际标准。联系市场 是开发高质量、高可靠性仪表的重要因素之一，40多年来，E＋H公司通过紧密联系 市场，不断开发适销对路产品，受益匪浅，并已成为全方位的供应商。
压阻式压力传感器PPT课件
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4.1.2 常用压力检测仪表
特点：体积小，结构简单，工作可靠；测量精度较高；频 率响应高，但由于压电元件存在电荷泄漏，故不适宜测量缓 慢变化的压力和静态压力。
39
4.1.2 常用压力检测仪表
（5）电容式压力传感器
电容式压力传感器采用变电容测量原理，根据平行板电容器
30
4.1.2 常用压力检测仪表
分析：四片应变片接成全 桥。当没有压力作用时， 电桥是平衡的；当有压力 作用时，应变筒产生形变， 工作应变片电阻变化，电 桥失去平衡，产生与压力 变化相应的电压输出。
31
4.1.2 常用压力检测仪表
图4-11所示为平膜片式压力传感器结构，其上粘贴有如图412(a)所示的箔式组合应变片。
4
4.1.1压力的基本概念
压力是工业生产过程中重要的工艺参数之一，正确地测量和 控制压力是保证工业生产过程良好地运行，达到高产优质低 耗及安全生产的重要环节。
1. 压力的定义
压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力，即物理学中常 称的压强。工程上，习惯把压强称为压力。由此定义，压力 可表示为:
pF S
特点：比较简单，有较好的线性，但滑动触点会有磨损， 可靠性较差。
23
4.1.2 常用压力检测仪表
图4-6(b)为霍尔元件式，其转换原理基于半导体材料的霍尔效 应。当压力为零时，因霍尔元件处于方向相反的两对磁极间 隙中的面积相等，故没有霍尔电势产生。当压力变化时，霍 尔元件被弹性元件自由端带动在磁场中移动而使其处在两对 磁极中的面积不相等，则霍尔元件在垂直于磁场和电流方向 的另两侧将产生霍尔电势，此输出电势与自由端位移大小对 应，即与被测压力值相对应。
它由弹性敏感元 件—测压波纹管、 杠杆、差动电容 变换器、伺服放 大器A、伺服电机 M、减速器和反 馈弹簧等元部件 组成。
压力传感器原理PPT课件
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电容式压力传感器
膜片电容压力传感器是两个相互电绝缘的 有一定导电性的极板组成，可看成一标准 的平行板电容器，其中一个电极板是可在 外加压力的作用下产生形变的弹性膜片， 另一个极板固定在传感器的外壳上不会在 压力作用下变形。当压力变化引起检测极 板变形改变压力电容器极板间距，进而引 起电容量变化来检测压力变化。
硅压阻的不足在于其压敏电阻和硅片本体有P-N效应，工作温度超过 150度时就不适用，另外硅的抗化学腐蚀的能力不如不锈钢和陶瓷膜 片，在高温或腐蚀性较强的环境便可采用陶瓷压阻或陶瓷电容式压力 传感器。
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22
薄膜应变压力传感器
薄膜式压阻压力传感器将压敏电阻直接沉 积在金属弹性膜片上，可以避免胶粘剂工 艺带来的麻烦，其制作工艺如下：
首先制备绝缘膜，金属弹性膜片上首先用 真空镀、离子溅射等方法形成一层金属氧 化物陶瓷或玻璃薄膜，然后用薄膜工艺在 绝缘膜上制作压阻薄膜，压阻薄膜材料用 合金或硅均可。最后将压阻薄膜用光刻或 等离子刻蚀成需要的图形。
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14
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15
基于压阻应变片的压力传感器
在现代各类原理的压力传感器中，以压阻应变片 为基础的压力传感器是应用最广泛的两种类型中 的一种（另一种既是电容式压力传感器），此两 类原理有可分为粘贴应变片式压力传感器、薄膜 应变片式压力传感器、硅压阻压力传感器、厚膜 压阻压力传感器、硅电容压力传感器、厚膜电容 压力传感器。
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13
硅微加工电容式压力传感器
其体积小，集成度高，成本低，静态和动 态性能良好，可大批量制造。其以半导体 硅为基板，首先形成氧化硅或氮化硅绝缘 层，再形成一层金属薄膜电极。电极的上 方是绝缘的氧化硅或氮化硅围成的空腔， 空腔上口是单晶硅、多晶硅或氮化硅弹性 膜片，膜片上表面为薄膜金属电极层。目 前硅微加工电容式压力传感器是应用最为 普遍的压力传感器之一。
电容式压力传感器
膜片电容压力传感器是两个相互电绝缘的 有一定导电性的极板组成，可看成一标准 的平行板电容器，其中一个电极板是可在 外加压力的作用下产生形变的弹性膜片， 另一个极板固定在传感器的外壳上不会在 压力作用下变形。当压力变化引起检测极 板变形改变压力电容器极板间距，进而引 起电容量变化来检测压力变化。
硅压阻的不足在于其压敏电阻和硅片本体有P-N效应，工作温度超过 150度时就不适用，另外硅的抗化学腐蚀的能力不如不锈钢和陶瓷膜 片，在高温或腐蚀性较强的环境便可采用陶瓷压阻或陶瓷电容式压力 传感器。
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22
薄膜应变压力传感器
薄膜式压阻压力传感器将压敏电阻直接沉 积在金属弹性膜片上，可以避免胶粘剂工 艺带来的麻烦，其制作工艺如下：
首先制备绝缘膜，金属弹性膜片上首先用 真空镀、离子溅射等方法形成一层金属氧 化物陶瓷或玻璃薄膜，然后用薄膜工艺在 绝缘膜上制作压阻薄膜，压阻薄膜材料用 合金或硅均可。最后将压阻薄膜用光刻或 等离子刻蚀成需要的图形。
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15
基于压阻应变片的压力传感器
在现代各类原理的压力传感器中，以压阻应变片 为基础的压力传感器是应用最广泛的两种类型中 的一种（另一种既是电容式压力传感器），此两 类原理有可分为粘贴应变片式压力传感器、薄膜 应变片式压力传感器、硅压阻压力传感器、厚膜 压阻压力传感器、硅电容压力传感器、厚膜电容 压力传感器。
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硅微加工电容式压力传感器
其体积小，集成度高，成本低，静态和动 态性能良好，可大批量制造。其以半导体 硅为基板，首先形成氧化硅或氮化硅绝缘 层，再形成一层金属薄膜电极。电极的上 方是绝缘的氧化硅或氮化硅围成的空腔， 空腔上口是单晶硅、多晶硅或氮化硅弹性 膜片，膜片上表面为薄膜金属电极层。目 前硅微加工电容式压力传感器是应用最为 普遍的压力传感器之一。
《压力传感器》课件
压力传感器的维护与保养
定期检查
定期检查压力传感器的外观、连接线路和电 源等，确保其正常工作。
清理与保养
根据需要，定期清理压力传感器的表面污垢 和杂物，保持其清洁状态。
校准与调整
定期对压力传感器进行校准和调整，以确保 其测量精度和稳定性。
更换损坏元件
如发现压力传感器内部元件损坏，应及时更 换，以避免影响其正常工作。
根据精度要求选择
根据实际应用对测量精度的要求，选 择具有适当分辨率和误差范围的压力
传感器。
根据测量范围选择
根据所需测量的压力范围，选择量程 合适的压力传感器，以确保测量精度 和稳定性。
根据环境因素选择
考虑使用环境的影响因素，如温度、 湿度、振动等，选择能在恶劣环境下 稳定工作的压力传感器。
压力传感器的安装与使用
多功能化
在微型传感器中集成多种功能模块， 如温度、湿度等，实现多参数测量。
无线压力传感器的发展趋势
无线通信技术
采用无线通信技术，实现传感器与接收器之 间的数据传输，提高监测系统的灵活性和可 靠性。
能量管理
优化传感器能量管理技术，提高传感器续航 能力和稳定性，满足长期监测需求。
THANKS
感谢观看
压力传感器的分类
01
根据工作原理，压力传感器可分为电阻式、电容式、电感式和 压电式等类型。
02
根据输出信号，压力传感器可分为模拟输出和数字输出两种类
型。
根据使用环境，压力传感器可分为工业、医疗、气象、航空航
03
天等类型。
压力传感器的应用领域
压力传感器广泛应用于工 业自动化、智能家居、医 疗设备、汽车电子等领域。
03
CATALOGUE
压力传感器总结报告
压力传感器总结报告压力传感器是一种将压力转化为电信号的装置，用于测量液体或气体的压力。
从安全到医疗健康，从航空航天到汽车制造，现代科技应用中需要测量和掌握压力的应用已经十分广泛。
本文将对压力传感器进行总结和报告。
一、分类：1.根据测量范围分：- 微小压力传感器：测量 less than 1 mbar 的压力。
- 低压力传感器：测量气体或液体压力范围通常在 1 毫巴到 1 拍过的范围内的压力。
- 大气压力传感器：测量大气压力。
- 中压力传感器：测量的范围 bigger than 1 bar but less than 1000 bar。
- 高压力传感器：测量的范围在 1000 bar 到 1500 bar 之间。
2.根据测量原理分：- 变阻传感器（电阻应变式）- 压阻传感器- 容性传感器- 电容式传感器- 测微杆式传感器- 磁致伸缩传感器- 振动线性变送器传感器3.根据应用环境分：- 工业压力传感器：通常用于测量流体的压力。
应用范围包括机械制造，自动化工厂，水处理等。
- 医疗压力传感器：通常用于测量血压等医疗领域内的实时压力。
应用范围包括心血管诊断，重症监护，呼吸机，麻醉等。
- 汽车压力传感器：通常用于测量轮胎压力，以保证汽车安全。
应用范围包括汽车制造和汽车售后维修。
二、应用和优缺点：1.应用：压力传感器被广泛应用于许多领域。
例如，在工厂或化学厂中，压力传感器主要用于监测蒸汽或液体的压力，以帮助一项任务的顺利完成。
在医疗行业中，压力传感器则用于血压计等医疗设备上，以帮助医生检测血压值。
在汽车制造商处，压力传感器则用于轮胎控制系统，以保证轮胎的充气程度。
2.优缺点：（1）优点：①准确性高：压力传感器是可靠性高的设备，将压力转化为数字信号，精度较高。
②灵活性高：压力传感器具有多种规格，适用于多种精度的应用场景。
③可靠性高：压力传感器采用先进的数字技术进行测量，故其可靠性比传统的压力测量设备更高。
④适应性强：由于压力传感器可以适用于多种环境，其用途范围非常广。