應變式壓力感測器分類,應變壓力感測器常用的有哪4種型別?

時間 2022-09-10 06:50:08

1樓:上海民間記事

以下資訊由 上海朝輝壓力儀器 提供參考,謝謝!

應變式壓力感測器4個分類:

應變管式

又稱應變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測系統連線。在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應變片。

當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用於內腔時,圓筒變形成「腰鼓形」,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關係的電壓。這種感測器還可以利用活塞將被測壓力轉換為力傳遞到應變筒上或通過垂鍊形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力感測器的結構簡單、製造方便、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態壓力測量方面有廣泛應用。

膜片式它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均達到正的最大值,而邊緣處徑向應變達到負的最大值,切向應變為零。因此常把兩個應變片分別貼在正負最大應變處,並接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。

採用圓形箔式應變計(見電阻應變計)則能最大限度地利用膜片的應變效果。這種感測器的非線性較顯著。膜片式壓力感測器的最新產品是將彈性敏感元件和應變片的作用集於單晶矽膜片一身,即採用積體電路工藝在單晶矽膜片上擴散製作電阻條,並採用周邊固定結構製成的固態壓力感測器(見壓阻式感測器)。

應變樑式

測量較小壓力時,可採用固定樑或等強度樑的結構。一種方法是用膜片把壓力轉換為力再通過傳力杆傳遞給應變樑。圖3中兩端固定樑的最大應變處在樑的兩端和中點,應變片就貼在這些地方。

這種結構還有其他形式,例如可採用懸樑與膜片或波紋管構成。

組合式在組合式應變壓力感測器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件。感受元件把壓力轉換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較複雜的應變管式和應變樑式都屬於這種型式。

感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂樑、固定樑、π形樑、 環形樑、薄壁筒等。它們之間可根據不同需要組合成多種型式。 應變式壓力感測器主要用來測量流動介質動態或靜態壓力,例如動力管道裝置的進出口氣體或液體的壓力、內燃機管道壓力等等。

2樓:

◆應變式壓力感測器主要是利用彈性敏感元件和應變計將被測壓力轉換為相應電阻值變化的壓力感測器。

按照彈性敏感元件結構的不同,應變式壓力感測器大致可分為應變管式、膜片式、應變樑式和組合式4種。下面分別就4種應變式壓力感測器分別作介紹。

1)應變管式

又稱應變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測系統連線。在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應變片。

當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用於內腔時,圓筒變形成「腰鼓形」,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關係的電壓。這種感測器還可以利用活塞將被測壓力轉換為力傳遞到應變筒上或通過垂鍊形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力感測器的結構簡單、製造方便、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態壓力測量方面有廣泛應用。

2)膜片式

它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均達到正的最大值,而邊緣處徑向應變達到負的最大值,切向應變為零。因此常把兩個應變片分別貼在正負最大應變處,並接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。

採用圓形箔式應變計則能最大限度地利用膜片的應變效果。這種感測器的非線性較顯著。膜片式壓力感測器的最新產品是將彈性敏感元件和應變片的作用集於單晶矽膜片一身,即採用積體電路工藝在單晶矽膜片上擴散製作電阻條,並採用周邊固定結構製成的固態壓力感測器。

3)應變樑式

測量較小壓力時,可採用固定樑或等強度樑的結構。一種方法是用膜片把壓力轉換為力再通過傳力杆傳遞給應變樑。兩端固定樑的最大應變處在樑的兩端和中點,應變片就貼在這些地方。

這種結構還有其他形式,例如可採用懸樑與膜片或波紋管構成。

4)組合式

在組合式應變壓力感測器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件。感受元件把壓力轉換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較複雜的應變管式和應變樑式都屬於這種型式。

感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂樑、固定樑、π形樑、 環形樑、薄壁筒等。它們之間可根據不同需要組合成多種型式。 應變式壓力感測器主要用來測量流動介質動態或靜態壓力,例如動力管道裝置的進出口氣體或液體的壓力、內燃機管道壓力等等。

3樓:理財**

你們用的是什麼型號的呢

應變壓力感測器常用的有哪4種型別?

4樓:匿名使用者

應變壓力感測器常用的4種型別有組合式、膜片式、應變樑式和應變管式這四種。精標電子為您解答。

什麼是壓力感測器?壓力感測器的分類是什麼?什麼是電阻應變效應

5樓:匿名使用者

常用壓力感測器有電容式壓力感測器、變磁阻式壓力感測器(見變磁阻式感測器、金屬元素分析儀差動變壓器式壓力感測器)、霍耳式壓力感測器、光纖式壓力感測器(見光纖感測器),諧振式壓力感測器等

電阻應變效應是指金屬導體的電阻在導體受力產生變形(伸長或縮短)時發生變化的物理現象。當金屬電阻絲受到軸向拉力時,其長度增加而橫截面變小,引起電阻增加。反之,當它受到軸向壓力時則導致電阻減小。

電阻應變計與彈性敏感元件、補償電阻一起可構成多種用途的電阻應變式感測器

介紹一下各種壓力感測器的分類和各自原理及電路圖特點

6樓:徐州捷豹空壓機

壓力感測器有好多種,主要有:

1)利用晶體的壓電效應的效應的壓力感測器

2)利壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器,而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應制造而成的,這樣的感測器也稱為壓電感測器。

第一章 感測器和測量的基本知識

§1-1 測量的基本概念

測量的概念,測量的方法,直接測量的幾種方法,儀表的精確度與解析度。

§1-2 感測器中的強性敏感元件

什麼叫彈性敏感元件、彈性敏感元件的彈性特性:剛度和靈敏度。彈性敏感元件的形式及其應用範圍。

§1-3 感測器的一般特性

靜特性:線性度、遲滯、重複性、靈敏度。

動特性:傳遞函式和動態響應的物理概念。

第二章 電阻型感測器及應用

§2-1 電阻絲

電阻絲(熱電阻)工作原理、熱電阻材料及常用熱電阻、普通工業用熱電阻式感測器的簡單結構(附熱電阻絲引數**)

應用:主要講測溫,擴充套件到熱電阻式流量計等。

§2-2 電位器

簡單介紹結構、工作原理:主要介紹線性電位器的空載特性、階梯特性、解析度和階梯誤差,簡單介紹負載特性和非線性電位器。

原理:電位器式壓力感測器、電位器式加速度感測器。

§2-3 電阻應變片

電阻應變片的工作原理,簡介應變片的結構和材料。電阻應變片的工作特性及引數、電阻應變片的溫度誤差及補償辦法。

半導體應變片簡介、配合測量電路、應變儀簡介。

應用:應變式力感測器、應變式壓力傳器,應變式加速感測器等。

第三章 電感型感測器及應用

§3-1 自感式

閉磁路變隙式和開磁路螺線管式的工作原理特性(含差動)。

配用電路:交流電橋。

應用:測量線位移的靜態量和動態量、測量力、壓力、轉矩。

§3-2 差動變壓器式

差動變壓器的基本原理。螺線管式的工作原理、結構、特性、零點殘餘電壓及消除。

配用電路:差動相敏檢波電路和相敏整流電路簡介。

應用:位移測量、振動和加速度測量、壓力測量。

§3-3 電渦流式

基本知識、工作原理、電渦流的形成範圍、被測體的材料、形狀和大小對感測器靈敏度的影響。

配用電路簡介、應用舉例。

§3-4 壓磁式

又叫磁彈性式。

壓磁效應、壓磁式感測器基本結構、工作原理、特性和應用。

第四章 電容型感測器及應用

§4-1 電容式感測器特點及結構形式

工作原理、結構形式、靜特性(變間隙式、變面積式、變介質常數式)。

§4-2 電容式感測器特點及應用

特點、配用電路簡介。

應用:壓力感測器、加速度感測器、荷重感測器、位移感測器等。

第五章 諧振型感測器及應用

§5-1 振動弦式

結構、工作原理、激勵方式。

應用:振弦式壓力感測器、振樑式壓力感測器、振弦式扭矩感測器。

§5-2 振動筒式

結構、工作原理、振動頻率與壓力關係。

應用:振動筒式壓力感測器、振動管式密度感測器。

§5-3 振動膜式

結構、工作原理、應用。

第六章 光感測器及應用

§6-1 真空光電元件

真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。

§6-2 光敏元件

閃光電效應、光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體及其光譜特性與應用。

§6-3 計算光柵

光柵感測器的結構、工作原理、細分技術。

第七章 電動勢型感測器

§7-1 熱電偶

熱電偶的工作原理、材料和常用熱電偶、結構、冷端處理及測量的誤差、延長導線、應用。

§7-2 光電池

光伏效應、矽光電池。

§7-3 壓電石英晶體和壓電陶瓷

石英晶體的壓電效應、人工鐵電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態和變形方式)壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)。

應用:壓電式測力感測器、頻率測量。

§7-4 霍爾元件

霍爾效應、霍爾元件的構造和基本電路、特性引數、霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。

應用:微位移的測量、磁場的測量

§7-5 磁電式

基本原理與結構、非線性誤差的補償。

應用:振動的測量、扭矩的測量。

第八章 其它半導體感測器及應用

§8-1 熱敏電阻

特點:材料、特性、適應及應用。

§8-2 因態壓敏電阻

半導體壓阻效應、擴散矽壓阻器件結構簡介。

應用:壓阻式壓力感測器、壓阻式加速度感測器。

§8-3 溼敏電阻

溼敏電阻的結構和工作原理、特性及應用

溼敏電容的結構和工作原理、特性及應用

§8-4 磁敏元件

磁敏二極體和磁敏三極體的原理、特性及應用。

§8-5 氣敏元件

半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用。

我們知道,晶體是各向異性的,非晶體是各向同性的。某些晶體介質,當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時,就產生了極化效應;當機械力撤掉之後,又會重新回到不帶電的狀態,也就是受到壓力的時候,某些晶體可能產生出電的效應,這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。

壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化矽)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發現的,在一定的溫度範圍之內,壓電性質一直存在,但溫度超過這個範圍之後,壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的「居里點」)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電係數比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。

而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數,但是它只能在室溫和溼度比較低的環境下才能夠應用<-- adcode -->

。磷酸二氫胺屬於人造晶體,能夠承受高溫和相當高的溼度,所以已經得到了廣泛的應用。

在現在壓電效應也應用在多晶體上,比如現在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、pzt、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電感測器的主要工作原理,壓電感測器不能用於靜態測量,因為經過外力作用後的電荷,只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到儲存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。

壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。

壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋樑和建築的振動和衝擊測量中已經得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式感測器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業,例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的衝擊波壓力。

它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。

壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電感測器的應用就非常廣。

除了壓電感測器之外,還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器,利用應變效應的應變式感測器等,這些不同的壓力感測器利用不同的效應和不同的材料,在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。

用壓力引起極板位移的電容式壓力感測器.

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