壓力傳感器的工作原理

壓力阻式力傳感器：電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的重要部件之一。應(yīng)變電性金屬電阻的工作原理是吸附于基體材料上的應(yīng)變電阻與機(jī)械變形時(shí)的阻值變化，這一現(xiàn)象被稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。

　　瓷質(zhì)壓力傳感器：基于壓阻效應(yīng)，VPRF-1MPW壓力傳感器，這種壓力直接作用于陶瓷膜片的前面，使膜片產(chǎn)生微小變形，所述厚膜電阻印于背面，在惠斯通電橋的連結(jié)過程中，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的電壓信號(hào)，并與激勵(lì)電壓成正比。根據(jù)壓力量程的不同，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可與應(yīng)變傳感器兼容。

　　散射硅壓敏傳感器：擴(kuò)散硅壓力傳感器的工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，將被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用在感應(yīng)器(不銹鋼或陶瓷)上，使得薄膜產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成比例的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路探測(cè)到這種變化，并轉(zhuǎn)換出與此壓力相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。

霍爾壓力傳感器

　　霍爾壓力傳感器是基于某些半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)制成的?；魻栃?yīng)是指當(dāng)固體導(dǎo)體放置在一個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)，且有電流通過時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產(chǎn)生電壓（霍爾電壓）的現(xiàn)象。電壓所引致的電場(chǎng)力會(huì)平衡洛倫茲力。通過霍爾電壓的極性，可證實(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電流是由帶有負(fù)電荷的粒子（自由電子）之運(yùn)動(dòng)所造成。

　　在導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，會(huì)使得導(dǎo)線中的電子受到洛倫茲力而聚集，從而在電子聚集的方向上產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，此電場(chǎng)將會(huì)使后來的電子受到電力作用而平衡掉磁場(chǎng)造成的洛倫茲力，使得后來的電子能順利通過不會(huì)偏移，此稱為霍爾效應(yīng)。而產(chǎn)生的內(nèi)建電壓稱為霍爾電壓。

　　當(dāng)磁場(chǎng)為一交變磁場(chǎng)時(shí)，霍爾電動(dòng)勢(shì)也為同頻率的交變電動(dòng)勢(shì)，建立霍爾電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間極短，故其響應(yīng)頻率高。常用霍爾元件的材料大都是半導(dǎo)體，包括N型硅(Si)、銻化銦(InSb)、銦InAs)、鍺(Ge)、GaAs)及多層半導(dǎo)體質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

如何選擇壓力傳感器：

1、壓力傳感器外形尺寸的選擇，如安裝空間沒有限制，可以選擇尺寸稍大一點(diǎn)的傳感器，尺寸大的傳感器底部一般都有螺紋孔，安裝方便，直接用螺絲固定，可以省去加工夾具的麻煩。另外，一般來說，尺寸稍大的傳感器精度相對(duì)高一點(diǎn)。

2、環(huán)境溫度對(duì)傳感器工作有一定的影響，選擇壓力傳感器的時(shí)候也應(yīng)考慮溫度的因素，如環(huán)境溫度過高，應(yīng)跟廠家說明，選用高溫的傳感器。

3、由于壓力傳感器輸出的是毫伏信號(hào)，這個(gè)信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)，應(yīng)配套一個(gè)變送器，也叫放大器，把信號(hào)變送成標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，如標(biāo)準(zhǔn)模擬量4-20mA、0-5V、0-10V，數(shù)字量RS232、RS485等。

4、如需現(xiàn)場(chǎng)顯示，則需要配顯示儀表，顯示儀表和變送器二選一。如需接PLC或其他采集系統(tǒng)，需選帶模擬量輸出或者串行通訊的顯示儀表。

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