選擇IFM壓力傳感器的時(shí)候需要注意很多問題,比如,壓力傳感器的量程、精度、壓力傳感器的溫度特性,化學(xué)特性都是要考慮的,而壓力傳感器的作業(yè)方式也是需要考慮的問題。
IFM壓力傳感器用于氣體壓力的測量與液體壓力的測量時(shí)情況便不同。氣體是可壓縮流體,增多時(shí)會(huì)貯存一定的壓縮能,減壓時(shí)又以動(dòng)能釋放出來,給傳感器彈性膜施加沖擊波。要求壓力傳感器有較大的過載能力。液體是不可壓縮流體,在壓力傳感器安裝時(shí),擰緊螺拴又無可壓縮空間則可使液體壓力升高過彈性膜的耐壓極限,導(dǎo)致彈性膜破裂。由于這種情況屢屢發(fā)生,也要求壓力傳感器有較大的過壓能力。壓力傳感器的工作環(huán)境惡劣時(shí),例如有大的振動(dòng)、沖擊,大的電磁干擾,對(duì)傳感器提出更為嚴(yán)格的要求。不僅過壓能力強(qiáng),而且要求機(jī)械密封,防松動(dòng),傳感器安裝正確。傳感器自身的引線、引腳以及外導(dǎo)線都應(yīng)加以電磁屏蔽,并將屏蔽良接地。此外,應(yīng)考慮壓力傳感器與所測流體介質(zhì)的相容性問題。例如傳感器的彈性膜結(jié)構(gòu)應(yīng)與腐蝕性介質(zhì)相隔開,此時(shí)采有不銹鋼波紋套傳感器,傳感器內(nèi)用硅油作傳壓介質(zhì)。傳感器檢測易燃、易爆介質(zhì)壓力時(shí),使用小激勵(lì)電流,防止彈性膜破裂時(shí)產(chǎn)生火花、火星,并增加壓力傳感器外套的耐壓能力。
只有了解了IFM壓力傳感器的作業(yè)方式才能更的選擇壓力傳感器,尤其是如今壓力傳感器正在飛速發(fā)展,所以了解壓力傳感器的作業(yè)方式是非常必要的。
關(guān)鍵作用
壓力傳感器不僅在測量中應(yīng)用廣泛,如今在我們生活中也常??匆姡谖覀兇蠖嗟慕煌üぞ咧卸加袎毫鞲衅?,可能一般人知道汽車上有壓力傳感器,其實(shí)普通的摩托車上也有壓力傳感器的應(yīng)用。
摩托車的動(dòng)力來自汽油機(jī)汽缸內(nèi)油的燃燒。只有充分燃燒才能提供很的動(dòng)力,良的燃燒必須具備良的混合氣、充分的壓縮和點(diǎn)火三個(gè)條件。電噴系統(tǒng)能否正確的將空燃比控制在所需的范圍內(nèi),決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)的優(yōu)劣。而汽油機(jī)空燃比的控制是采用調(diào)整與進(jìn)氣量相匹配的供油量實(shí)現(xiàn)的,因此,進(jìn)氣空氣流量的測量精度直接影響空燃比的控制精度。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的用途,電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì),但電阻的取值范圍應(yīng)注意:阻值太小,所需的驅(qū)動(dòng)電流太大,同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高,不同的環(huán)境中使用,使應(yīng)變片的阻值變化太大,輸出零點(diǎn)漂移,調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
基本原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示:
R=ρ
式中:ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·/m)
S——導(dǎo)體的截面積( )
L——導(dǎo)體的長度(m)
我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長度和截面積都會(huì)發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會(huì)發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時(shí),其長度增加,而截面積減少,電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),長度減小而截面增加,電阻值則會(huì)減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情。
應(yīng)用
抗腐蝕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。
IFM壓力傳感器是一種的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度大于2kV,輸出信號(hào)強(qiáng),長期穩(wěn)定性。高特性,格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向,在歐美國家有替代其它類型傳感器的趨勢,在也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。