压力传感器的结构(压电式压力传感器)

海潮机械 2023-02-06 21:09 编辑:admin 298阅读

1. 压电式压力传感器

首先你的题目不完全正确:光线示波器的灵敏度应该为 20MM / V。

这样总的灵敏度为:S总 = 9 pC/MPa X 0.005V/ PC X 20MM / V 最后的单位是:(MM / MPa)

2. 压力传感器

为了能准确的检测到电高压锅底的温度,电压力锅的压力传感器一般是安装在电压力锅底部的发热盘下面,这样便于准确检测电压力锅在工作过程中锅底的温度从而实现对电饭锅内压力的控制,便于在烹饪过程中电压力锅内的压力达到设定值时及时切断电源。

3. 压阻式压力传感器

1.额定压力范围

额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在最高和最低温度之间,传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。

2.最大压力范围

最大压力范围是指传感器能长时间承受的最大压力,且不引起输出特性永久性改变。特别是半导体压力传感器,为进步线性和温度特性,一般都大幅度减小额定压力范围。因此,即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般最大压力是额定压力最高值的2-3倍。

3.损坏压力

损坏压力是指能够加工在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的最大压力。

4.线性度

线性度是指在工作压力范围内,传感器输出与压力之间直线关系的最大偏离。

5.压力迟滞

为在室温下及工作压力范围内,从最小工作压力和最大工作压力趋近某一压力时,传感器输出之差。

6.温度范围

压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿,精度进进额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。

4. 压力传感器价格

进气压力传感器大概在100多元

5. 硅压阻式压力传感器

压阻式传感器是在圆形硅膜片上扩散出四个电阻,这四个电阻接成惠斯登电桥。假设四个扩散电阻的起始电阻都相等且为R,当有应力作用时,两个电阻的阻值增加,增加量为ΔR,两个电阻的阻值减小,减小量为ΔR;另外由于温度影响,使每个电阻都有ΔRT的变化量。若电桥的供桥电压为U,则它的输出电压为:

式中:πL-压阻系数;E-电阻半导体材料的弹性模量;S=πL·E-传感器的灵敏度。

6. 微型压力传感器

MPX5010有多种封装(867B-04、867C-05、867E-03、867F-03),不同封装的管脚顺序排列是不同的。 MPX5010采用单5V供电,其工作原理是通过薄膜压感单元采集微弱的电流变化信号,经过互补的薄膜温度补偿单元进行温度补偿后,进行第一级放大,之后在第二级放大实现与供电电压参考端的电位对齐,并通过输出脚输出。

简单来说,MPX5010有用的管脚只有三个:电源输入端Vs,地输入端GND,模拟电压输出端Vout。其中Vout输出电压即代表着感应到的压强,标称灵敏度约为450mV/mm汞柱。

所以假如你采用单5V的单片机,即可通过内置或外置的ADC进行电压采样转换,由单片机通过线性计算得出传感器上的压强。

如果采用的是3.3V的单片机则需要通过外置ADC采集,或先经过一级较精密的放大进行调整再通过内置ADC采集。 具体内容你可以上NXP的官网查看MPX5010的数据手册、应用笔记以及参考设计。

7. 压力传感器有哪几种

这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。

当被测量的变化使S、d或ε 任意一个参数发生变化时,电容量也随之而变,从而完成 了由被测量到电容量的转换。根据当式中的三个参数中两个固定,一个可变,使得电容式传感器有三种基本类型:变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此,常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度 制电路、运算放大器电路、二极管双 T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量,用以判断被测非电量的大小,但此时系统是非线性的,不易校正,因此必须加入鉴频器,将频率的变化转换为电压振幅的变化,经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。调频电容传感器测量电路具有较高的灵敏度,可以测量高至 0.01 μm级位移变化量。信号的输出频率易于用数字仪器测量,并与计算机通信,抗干扰能力强,可以发送、接收以达到遥测遥控的目的。因此,在实际应用中,常采用差动式结构,既使灵敏度提高 1 倍,又使非线性误差大大降低,抗干扰能力增强。电容式传感器具有如下特点。(1) 结构简单,适应性强 电容式传感器结构简单,易于制造,精度高;可以做得很小,以实现某些特殊的测量,电容式传感器一般用金属作电极,以无机材料作绝缘支承,因此可工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,能承受很大的温度变化,承受高压力、高冲击、过载等;能测超高压和低压差。(2) 动态响应好 电容式传感器由于极板间的静电引力很小,需要的作用能量极小,可动部分可以做得小而薄,质量轻,因此固有频率高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特适合于动态测量;可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数,如振动等。(3) 分辨率高 由于传感器的带电极板间的引力极小,需要输入能量低,所以特别适合于用来解决输入能量低的问题,如测量极小的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常高,能感受0.001μm ,甚至更小的位移。(4) 温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,又由于本身发热极小,因此影响稳定性也极微小。(5) 可实现非接触测量、具有平均效应 如回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等,采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。不足之处是输出阻抗高,负载能力差,电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制,一般为几十皮法到几百皮法,使传感器输出阻抗很高,尤其当采用音频范围内的交流电源时,输出阻抗更高,因此传感器负载能力差,易受外界干扰影响而产生不稳定现象;寄生电容影响大,电容式传感器的初始电容量很小,而传感器的引线电缆电容、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大,降低了传感器的灵敏度,破坏了稳定性,影响测量精度,因此对电缆的选择、安装、接法都要有要求。电容式传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅(测至 0.05μm的微小振幅),尤其适合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量,还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。Mr.李.土鳖. 的感言: 谢谢你帮了我大忙!

8. 压力传感器的作用

压力传感器通常会有三种类型的电输出信号可供选择:毫伏(mV)、放大电压和4-20mA。下面我们来了解一下这些输出信号以及在什么情况下选择。

毫伏输出

具有毫伏输出的传感器通常是最经济的压力传感器。毫伏传感器的输出标称约为30mV。实际输出与压力传感器的输入电源或激励成正比。如果激励发生波动,输出也会改变。

由于这种对激励电平的依赖性,建议将稳压电源用于毫伏传感器。由于输出信号很弱,因此传感器不应置于电噪声环境中。传感器与二次仪表之间也应保持相对较短的距离。

电压输出

电压输出的传感器带有积分信号调节功能,使其能够产生比毫伏传感器更高的输出。输出通常为0-5VDC或0-10VDC。其传感器的输出通常不是激励电源的直接函数,也就是说只要稳压电源落在指定的电源范围内就可以了。

由于它们具有较高的输出电平,因此这些传感器不像毫伏传感器那样容易受到电噪声的影响,因此可以在更多的工业环境中使用。

4-20mA输出

这种输出类型的传感器也称为压力变送器。由于4-20mA信号受电气噪声和电阻影响最小,因此,当需要长距离传输信号时,最好使用这种传感器。在连线长度300米以上的应用中,只能选用这类输出的传感器。

9. 电感式压力传感器

电感式传感器分为 3 种类型:改变气隙厚度 δ 的自感传感 器,即变间隙式电感传感;改变气隙截面 S 的自感传感器,即 变截面式电感传感器;同时改变气隙厚度 δ 和气隙截面 S 的自 感传感器,即螺管式电感传感器。

1、变间隙型电感传感器,这种传感器的气隙 δ 随被测量的变 化而改变,从而改变磁阻。 它的灵敏度和非线性都随气隙的增 大而减小,因此常常要考虑两者兼顾. δ 一般取在 0.1 ~ 0.5 毫 米之间。

2、改变面积型电感传感器,这种传感器的铁芯和衔铁之间的 相对覆盖面积( 即磁通截面) 随被测量的变化而改变,从而改 变磁阻. 它的灵敏度为常数,线性度也很好。 螺管插铁型电感传感器。 它由螺管线圈和与被测物体相连 的柱型衔铁构成。

3、螺管插铁型电感传感器,它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量程大,灵敏度低,结构简单,便于制作。扩展资料:电感式传感器的工作原理是电磁感应。它是把被测量如位移等,转换为电感量变化的一种装置。按照转换方式的不同,可分为自感式(包括可变磁阻式与涡流式)和互感式(差动变压器式)两种。电感式传感器利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。电感式传感器具有结构简单, 工作可靠, 测量精度高, 零点稳定, 输出功率较大等一系列优点, 其主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约, 传感器自身频率响应低, 不适用于快速动态测量。

10. 电容式压力传感器

电容式传感器的应用举例。

电容传感器可用来测量直线位移、 角位移, 振动振幅(可测至0.05μ m的微小振幅), 尤其适合测量高频振动振幅、 精密轴系回转精度、 加速度等机械量, 还可用来测量压力、 差压力、 液位、 料面、 粮食中的水分含量、 非金属材料的涂层、 油膜厚度、 测量电介质的湿度、 密度、 厚度等等。

在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。