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压力传感器基础知识


 

压力传感器基础知识

敏感元件是能够灵敏地感受被测变量并作出响应的元件。如:弹性膜盒能感受压力的高低而引起形变,形变的程度就是对压力高低的响应,因此,弹性膜盒是一种压力敏感元件。

  传感器不但应该对被测量敏感,而且具有把它对被测量的响应传送出去的功能。也就是说,传感器不只是一般的敏感元件,它的输出响应还必须是易于传送的物理量。例如:上诉的弹性膜盒的输出响应是形变,是微小的几何量,不便于向远方传送。如果把膜盒中心的位移转变为电容极板的间隙变化,就成为输出响应是电容量的压力传感器。

  由于电信号**便于传送,所以绝大多数传感器的输出是电量的形式,如电压、电流、电阻、电感、电容、频率等。

  变送器是从传感器发展而来的,凡能输出标准信号的传感器就称为变送器。(标准信号是物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。例如直流4~20mA)有了统一的信号形式和数值范围,就便于把各种变送器和其他仪表组成检测系统或调节系统。

  输出为非标准信号的传感器,必须和特定的仪表或装置配套,才能实现检测或调节功能。为了加强通用性和灵活性,某些传感器的输出可以靠转换器把非标准信号转换成标准信号,使之与带有标准信号的输入电路或接口的仪表配套。不同的标准信号也可借助于转换器互相转换。例如利用气/电转换器,能把20~100 kPa的空气压力转换成0~10mA的直流电流。

  位式作用和连续作用:

  位式作用,也称为开关作用,即传感器在输入变量整个变化范围内其输出相应只有两种状态,例如空气状态的“高”和“低”。

  位式作用的传感器多用于被测变量的超限报警、连锁保护、顺序控制。例如我们的压力开关。

  需要连续检测或调节某些变量时,就必须用连续作用的传感器或变送器。

  长野的变送器中所使用的传感器SS—蒸发型半导体应变片的特点:

  (1)相对于粘贴式和扩散式,蒸发式为新技术。

  (2)其可测压力范围 -0.1~0.3MPa;0~200MPa 。

  (3)具有很好耐用性和稳定性。

  半导体应变片的制作方法:粘贴方式、蒸发方式、扩散方式。

  长野的变送器,如KM31、KM10 等,其半导体应变片部分、感应元件(不锈钢隔膜)以及压力接口部分通过焊接连接成一体,具有很高的稳定性和可靠性,抗震性和抗冲击性良好。

  蒸发式半导体应变片的具体制作方式如下:

  (1)在不锈钢隔膜上使用CVD等离子沉淀一层SiO2绝缘膜

  (2)在SiO2绝缘膜上再沉淀一层多晶硅。

  (3)在多晶硅上使用激光蚀刻,应变片成型 。

  (4)用电子束照射蒸镀,配上金制电极。

  (5)再使用CVD等离子沉淀一层SiNx保护膜。

  根据传感器或变送器的安装场所有无易燃易爆气体及危险程度,选择隔爆型及本安型。

  (1)隔爆型在内部电路和周围易燃气体之间采取了隔离措施,允许使用在有一定危险性的环境里 。

  (2)本安型即本质安全型的简称,依靠特殊设计的电路保证在正常工作及故障(意外短路或断路)状态下都不会引起燃爆事故,可用在十分易燃易爆的场所。
 

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