上一期我们为大家介绍了倾角传感器和MEMS技术简介,动态和静态倾角传感器适用情况及使用注意,点击回顾。本期我们为大家介绍另一类应用十分广泛的传感器:压力传感器。
压力传感器根据不同的原理可分为:陶瓷电容式、不锈钢应变片式、压阻式,下面我们将带大家详细了解这些技术,及其对应的的优势和劣势。认真学习,文末有互动福利哦~
陶瓷电容式测量元件
陶瓷电容技术的最重要元素是陶瓷(Al2O3)测量单元。装配后,陶瓷电池元件类似于一个板式电容器,参考电极和测量电极相距0.01毫米。电容与电极之间的距离成反比。当施加压力时,距离会发生很小的变化,电容也会成比例地变化。这个信号然后由一个微处理器转换成压力。
特点:
· 压力测量范围从100mbar到600bar,真空度可到-1 bar
· 极为坚固,具有较高的抗压和爆破压力
· 无漂移运行超过1亿次压力循环
· 长期稳定性和重复精度高
· 干式测量元件,无填充介质
优点:
· 陶瓷不会老化或疲劳(长期稳定性)
· 温度对陶瓷材料和测量的影响极小
· 高耐化学性
· 耐受动态的压力峰值和气蚀
· 当发生过压时,反电极(基座)能为膜片提供支撑
缺点:
· 需要弹性密封件 – 仅适用于25bar以下压力的气体
· 测量单元的支撑是必要的;这导致了成本的增加
ifm可提供的产品系列:
不锈钢应变片测量元件
应变片被固定到不锈钢膜片上,作为惠斯通电桥连接。介质对不锈钢膜片的压力导致应变片的变形,从而产生电阻的变化。张力(正应变)增加电阻,压缩(负应变)减少电阻,桥接电路的输出信号按比例发生变化,且该变化由电子装置测得并转化为行业中常用的输出信号。
特点:
· 压力测量范围从6 bar到600 bar
· 适用于压力高达600bar的气体
· 长期稳定性
优点:
· 不需要弹性体密封,测量元件焊接在过程连接件上
· 爆破压力高
· 一体焊接的不锈钢膜片
缺点:
· 耐过载能力低于陶瓷电容式测量元件
· 有必要进行温度补偿
ifm可提供的产品系列:
压阻式测量元件
这类测量元件利用压阻效应进行测量。压阻效应指的是材料的电阻随压力或张力而变化。电阻变化将由桥接电路记录并转化为行业中常用的输出信号。压阻式硅测量元件粘连在带有涂层并耐受通用介质(污染空气、油、水、冷却润滑剂等)的印刷电路板上。
特点:
· 适用于气动传感器
· 可进行差压测量
优点:
· 价格优惠
· 尺寸小
缺点:
· 不耐受腐蚀性介质
ifm可提供的产品系列:
ifm提供种类繁多的电子压力传感器,可满足各种工业应用的需求。所有装置都采用坚固的外壳,并且不需要活塞或弹簧等运动部件,因此具有极高的抗冲击和抗振动性能,且不会发生任何磨损,无需维护。