壓力傳感器工作原理

1. 簡介

壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，或在一段連續(xù)的時刻間隔內(nèi)，輸出為數(shù)字信號。而一般運用的壓力傳感器主要是運用壓電效應(yīng)制作而成的，這么的傳感器也稱為壓電傳感器。

2.壓力傳感器的分類

壓力傳感器的類型十分多，主要有應(yīng)變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴散硅壓力傳感器、藍寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器等

力傳感器的標(biāo)定

①標(biāo)定時采用測力計為基準(zhǔn)值，首先將力傳感器連接到液壓千斤頂上，再將標(biāo)準(zhǔn)測力計放到加載臺座上，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測力計百分表的初始值，標(biāo)準(zhǔn)測力計的讀數(shù)可依照其附帶的百分表讀數(shù)與其荷載值的對應(yīng)數(shù)據(jù)獲得，標(biāo)準(zhǔn)測力計在加載（進程）和卸載（回程）中的同一荷載所對應(yīng)的百分表讀書略有不同，試驗時要對照測力計荷載百分表讀數(shù)對應(yīng)數(shù)據(jù)操作儀器。

②力傳感器的內(nèi)部接線為全橋，用萬用表測量出橋路對應(yīng)的靜態(tài)電阻應(yīng)變儀A、B、C、D各點，連接到靜態(tài)電阻應(yīng)變儀上。打開靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的電源開關(guān)，將靜態(tài)電阻應(yīng)變儀調(diào)整到應(yīng)變測量位置，然后對橋路進行初始化。

③根據(jù)力傳感器的大量程選擇對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測力計值，分級用液壓千斤頂加載，記錄靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的應(yīng)變值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測力計給出標(biāo)準(zhǔn)值，求出力傳感器滿量程的應(yīng)變值。

④設(shè)置要求，當(dāng)應(yīng)變測量轉(zhuǎn)換到力測量時，需要求出力傳感器的滿量程橋路電壓的毫伏值，必須將力傳感器滿量程的應(yīng)變值轉(zhuǎn)換為電壓的毫伏值，經(jīng)過推導(dǎo)公式如下：

　　　　　　S ＝ a ／2000

　　式中a為力傳感器滿量程的應(yīng)變值

　　　　S為力傳感器滿量程電壓,單位mV

⑤靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的設(shè)置系統(tǒng)，將應(yīng)變測量轉(zhuǎn)換到F力測量，根據(jù)被標(biāo)定的力傳感器滿量程，選擇靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的滿量程，將計算得到的S分別輸入到靜態(tài)電阻應(yīng)變儀中，這時靜態(tài)電阻應(yīng)變儀將直接顯示出力傳感器力值，單位為KN

⑥再用標(biāo)準(zhǔn)測力計標(biāo)準(zhǔn)力值對力傳感器、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀再次標(biāo)定，為保證數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，重復(fù)上述過程1次求平均值，計算出總的相對誤差，將標(biāo)定情況及計算結(jié)果記錄在表上。

擴散硅 壓力傳感器工作原理

作業(yè)原理：被測介質(zhì)的壓力直接效果于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片發(fā)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)作改變，和用電子線路檢查這一改變，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的規(guī)范丈量信號。

藍寶石 壓力傳感器工作原理

藍寶石壓力傳感器原理：運用應(yīng)變電阻式作業(yè)原理，在壓力的效果下，鈦合金接納膜片發(fā)生形變，該形變被硅- 藍寶石靈敏元件感知后，其電橋輸出會發(fā)作改變，改變的起伏與被測壓力成正比。

傳感器的電路可以保證應(yīng)變電橋電路的供電，并將應(yīng)變電橋的失衡信號轉(zhuǎn)換為一致的電信號輸出(0-5 ，4-20mA或0-5V)。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到了彈性元件的效果，將被測壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變，然后到達壓力丈量的目的。