用硅- 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,可在惡劣的工作條件下正常工作,并且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價(jià)比高。表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成:鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片,被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上(接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在一起)。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅- 藍(lán)寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。食品加工中,壓力傳感器確保生產(chǎn)過程的衛(wèi)生安全。4-20毫安壓力傳感器
壓力傳感器 某些電介質(zhì)沿著某一個(gè)方向受力而發(fā)生機(jī)械變形(壓縮或伸長(zhǎng))時(shí),其內(nèi)部將發(fā)生極化現(xiàn)象,而在其某些表面上會(huì)產(chǎn)生電荷。當(dāng)外力去掉后,它又會(huì)重新回到不帶電的狀態(tài),此現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。常用的壓電材料有天然的壓電晶體(如石英晶體)和壓電陶瓷(如鈦酸鋇)兩大類,它們的壓電機(jī)理并不相同,壓電陶瓷是人造多晶體,壓電常數(shù)比石英晶體高,但機(jī)械性能和穩(wěn)定性不如石英晶體好。它們都具有較好特性,均是較理想的壓電材料。 輸出壓力傳感器壓力傳感器助力飛機(jī)起落架,確保起降安全。
壓力傳感器的溫度范圍:通常一個(gè)傳感器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指?jìng)鞲衅髟诠ぷ鳡顟B(tài)下不被破壞的時(shí)候的溫度范圍,在超出溫度補(bǔ)范圍時(shí),可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。溫度補(bǔ)償范圍是一個(gè)比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個(gè)范圍內(nèi)工作,傳感器肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出,一是零點(diǎn)漂移;二是影響滿量程輸出。如:滿量程的+/-X%/℃,讀數(shù)的+/-X%/℃,在超出溫度范圍時(shí)滿量程的+/-X%,在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)的+/-X%,如果沒有這些參數(shù),會(huì)導(dǎo)至在使用中的不確定性——傳感器輸出的變化到底是由壓力變化引起的,還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用傳感器時(shí)較復(fù)雜的一部分。
壓力傳感器靈敏度的選擇:通常在傳感器的線性范圍內(nèi),希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)量精度。因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。壓力傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量,要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。壓力傳感器應(yīng)用于電力系統(tǒng),監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
壓電式傳感器也廣應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中,比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的,因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍,所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣??垢g的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞,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(gè)惠斯通電橋(閉橋),由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標(biāo)定,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度補(bǔ)償0 ~70℃,并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。壓力傳感器性能穩(wěn)定,確保安全生產(chǎn)。壓力傳感器 trafag
壓力傳感器的應(yīng)用可以提高航空航天領(lǐng)域的安全性和效率。4-20毫安壓力傳感器
藍(lán)寶石壓力傳感器原理與應(yīng)用:利用應(yīng)變電阻式工作原理,采用硅- 藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有特別的計(jì)量特性。藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成,不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象;藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固,硬度更高,不怕形變;藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性(1000 OC 以內(nèi)),因此,利用硅- 藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對(duì)溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外,硅- 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無p-n 漂移,因此,從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝,提高了重復(fù)性,確保了高成品率。4-20毫安壓力傳感器