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    壓力傳感器基礎知識


     

    壓力傳感器基礎知識

    敏感元件是能夠靈敏地感受被測變量并作出響應的元件。如:彈性膜盒能感受壓力的高低而引起形變,形變的程度就是對壓力高低的響應,因此,彈性膜盒是一種壓力敏感元件。

    傳感器不但應該對被測量敏感,而且具有把它對被測量的響應傳送出去的功能。也就是說,傳感器不只是一般的敏感元件,它的輸出響應還必須是易于傳送的物理量。例如:上訴的彈性膜盒的輸出響應是形變,是微小的幾何量,不便于向遠方傳送。如果把膜盒中心的位移轉變為電容極板的間隙變化,就成為輸出響應是電容量的壓力傳感器。

    由于電信號**便于傳送,所以絕大多數傳感器的輸出是電量的形式,如電壓、電流、電阻、電感、電容、頻率等。

    變送器是從傳感器發展而來的,凡能輸出標準信號的傳感器就稱為變送器。(標準信號是物理量的形式和數值范圍都符合國際標準的信號。例如直流4~20mA)有了統一的信號形式和數值范圍,就便于把各種變送器和其他儀表組成檢測系統或調節系統。

    輸出為非標準信號的傳感器,必須和特定的儀表或裝置配套,才能實現檢測或調節功能。為了加強通用性和靈活性,某些傳感器的輸出可以靠轉換器把非標準信號轉換成標準信號,使之與帶有標準信號的輸入電路或接口的儀表配套。不同的標準信號也可借助于轉換器互相轉換。例如利用氣/電轉換器,能把20~100 kPa的空氣壓力轉換成0~10mA的直流電流。

    位式作用和連續作用:

    位式作用,也稱為開關作用,即傳感器在輸入變量整個變化范圍內其輸出相應只有兩種狀態,例如空氣狀態的“高”和“低”。

    位式作用的傳感器多用于被測變量的超限報警、連鎖保護、順序控制。例如我們的壓力開關。

    需要連續檢測或調節某些變量時,就必須用連續作用的傳感器或變送器。

    長野的變送器中所使用的傳感器SS—蒸發型半導體應變片的特點:

    (1)相對于粘貼式和擴散式,蒸發式為新技術。

    (2)其可測壓力范圍 -0.1~0.3MPa;0~200MPa 。

    (3)具有很好耐用性和穩定性。

    半導體應變片的制作方法:粘貼方式、蒸發方式、擴散方式。

    長野的變送器,如KM31、KM10 等,其半導體應變片部分、感應元件(不銹鋼隔膜)以及壓力接口部分通過焊接連接成一體,具有很高的穩定性和可靠性,抗震性和抗沖擊性良好。

    蒸發式半導體應變片的具體制作方式如下:

    (1)在不銹鋼隔膜上使用CVD等離子沉淀一層SiO2絕緣膜

    (2)在SiO2絕緣膜上再沉淀一層多晶硅。

    (3)在多晶硅上使用激光蝕刻,應變片成型 。

    (4)用電子束照射蒸鍍,配上金制電極。

    (5)再使用CVD等離子沉淀一層SiNx保護膜。

    根據傳感器或變送器的安裝場所有無易燃易爆氣體及危險程度,選擇隔爆型及本安型。

    (1)隔爆型在內部電路和周圍易燃氣體之間采取了隔離措施,允許使用在有一定危險性的環境里 。

    (2)本安型即本質安全型的簡稱,依靠特殊設計的電路保證在正常工作及故障(意外短路或斷路)狀態下都不會引起燃爆事故,可用在十分易燃易爆的場所。
     

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