Ⅰ 平膜片壓阻式壓力感測器的設計方法及步驟
平膜片指的是隔離膜充油芯體?如果是,需要先將晶元基座與膜片焊接,然後將晶元與粘接在基座上,然後在進行充油步驟。充油的時候需要保證充油環境:真空+高溫,完成後需要將沖油孔密封。完成後再對感測器進行零位和溫度系數補償。
Ⅱ 感測器課程設計——簡易壓力感測器
不銹鋼殼體,壓力感測器,放大電路(4-20ma)
Ⅲ 壓力感測器電路原理
壓力感測器原理;
一些常用感測器原理及其應用:
1、應變片壓力感測器原理與應用:
力學感測器的種類繁多,如電阻應變片壓力感測器、半導體應變片壓力感測器、壓阻式壓力感測器、電感式壓力感測器、電容式壓力感測器、諧振式壓 力感測器及電容式加速度感測器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力感測器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類感測器。
在了解壓阻式力感測器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓 阻式應變感測器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常 是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在 電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路 (通常是A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。
金屬電阻應變片的內部結構:
如圖1所示,是電阻應變片的結構示意圖,它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻 值可以由設計者設計,但電阻的取值范圍應注意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變 化太大,輸出零點漂移明顯,調零電路過於復雜。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。
Ⅳ 如何用壓力感測器設計出數字血壓計
你是三峽大學科技學院自動化專業的吧,星期三交作業,急什麼鳥!
Ⅳ 數字型壓力感測器和攝像頭構成的一個測試存儲電路如何實現
既然上小白,看提的問題也像,就不應該考慮這么復雜的問題。攝像關和感測器要配一個計算機系統才能工作,你要做的就是開發一個計算機系統,主個你做得到嗎?
Ⅵ 求:壓力感測器的基本工作原理、應用 和設計 方面的資料
壓力變送器上海蒙暉是工業實踐中最為常用的一種感測器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。下面就簡單介紹一些常用壓力變送器的原理及其應用、壓力變送器是用於測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然後將壓力信號轉變成4~20mA DC信號輸出。
壓力變送器主要有電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器,陶瓷壓力變送器,應變式壓力變送器等。壓力變送器根據測壓范圍可分成一般壓力變送器(0.001MPa~35MPa)和微差壓變送器(0~1.5kPa),負壓變送器三種。
壓力變送器的主要作用把壓力信號傳到電子設備,進而在計算機顯示壓力其原理大致是:將水壓這種壓力的力學信號轉變成電流(4-20mA)這樣的電子信號壓力和電壓或電流大小成線性關系,一般是正比關系。所以,變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個壓力和電壓或電流的關系式壓力變送器的被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室,低壓室壓力採用大氣壓或真空,作用在δ元(即敏感元件)的兩側隔離膜片上,通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。
壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振盪和解調環節。
主要優點
1、壓力變送器具有工作可靠、性能穩定等特點;
2、專用V/I集成電路,外圍器件少,可靠性高,維護簡單、輕松,體積小、重量輕,安裝調試極為方便;
3、鋁合金壓鑄外殼,三端隔離,靜電噴塑保護層,堅固耐用;
4、4-20mA DC二線制信號傳送,抗干擾能力強,傳輸距離遠;
5、LED、LCD、指針三種指示表頭,現場讀數十分方便。可用於測量粘稠、結晶和腐蝕性介質;
6、高准確度,高穩定性。除進口原裝感測器已用激光修正外,對整機在使用溫度范圍內的綜合性溫度漂移、非線性進行精細補償。
主要分類
1、普通壓力變送器
2、防爆壓力變送器
3、差壓變送器
4、中、高溫壓力變送器
5、遠傳壓力變送器
工作原理
當壓力直接作用在測量膜片的表面,使膜片產生微小的形變,測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,然後採用專用晶元將這個電壓信號轉換為工業標準的4-20mA電流信號或者1-5V電壓信號。
由於測量膜片採用標准話集成電路,內部包含線性及溫度補償電路,所以可以做到高精度和高穩定性,變送電路採用專用的兩線制晶元,可以保證輸出兩線制4-20mA電流信號。
主要性能
1、使用被測介質廣泛,可測油、水及與316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物,具有一定的防腐能力;
2、高准確度、高穩定性、選用進口原裝感測器,線性好,溫度穩定性高;
3、體積小、重量輕、安裝、調試、使用方便;
4、不銹鋼全封閉外殼,防水好;
5、壓力感測器直接感測被測液位壓力,不受介質起泡、沉積的影響。
選型規則
1、變送器要測量什麼樣的壓力:先確定系統中要確認測量壓力的最大值,一般而言,需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在很多系統,特別是水壓測量和加工處理中,有峰值和持續不規則的上下波動,這種瞬間的峰值能破壞壓力感測器,然而,由於這樣做會精度下降。於是,可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣會降低感測器的響應速度。所以在選擇變送器時,要充分考慮壓力范圍,精度與其穩定性。
2、什麼樣的壓力介質:要考慮的是壓力變送器所測量的介質,黏性液體、泥漿會堵上壓力介面,溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送器中與這些介質直接接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質採用的是316不銹鋼,如果介質對316不銹鋼沒有腐蝕性,那麼基本上所有的壓力變送器都適合對介質壓力的測量;如果介質對316不銹鋼有腐蝕性,那麼就要採用化學密封,這樣不但起到可以測量介質的壓力,也可以有效的阻止介質與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護壓力變送器,延長了壓力變送器的壽命.
3、變送器需要多大的精度:決定精度的有:非線性、遲滯性、非重復性、溫度、零點偏置刻度、溫度的影響,精度越高,價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差,但是由於各個國家所標的精度等級是不一樣的。
4、變送器的溫度范圍:通常一個變送器會標定兩個溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補償的范圍。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度范圍,在超出溫度補范圍時,可能會達不到其應用的性能指標。溫度補償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型範圍。在這個范圍內工作,變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出,一是零點漂移;二是影響滿量程輸出。如:滿量程的+/-X%/℃,讀數的+/-X%/℃,在超出溫度范圍時滿量程的+/-X%,在溫度補償范圍內時讀數的+/-X%,如果沒有這些參數,會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的,還是由溫度變化引起的。
5、需要得到怎樣的輸出信號:mV、V、mA及頻率輸出數字輸出,選擇怎樣的輸出取決於多種因素,包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離,是否存在「雜訊」或其他電子干擾信號。是否需要放大器,放大器的位置等。對於許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備,採用mA輸出的變送器最為經濟而有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,最好採用具有內置放大的變送器。對於遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號,最好採用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中,除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外,還要考慮到特殊的保護或過濾器。
6、選擇怎樣的勵磁電壓:輸出信號的類型決定選擇怎麼樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節裝置,能夠得到的一個工作電壓決定是否採用帶有調節器的感測器,選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統造價。
7、是否需要具備互換性的變送器:確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統。一般來講,這一點很重要。尤其是對於OEM產品,一旦將產品送到客戶手中,那麼客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性,那麼即使是改變所用的變送器,也不會影響整個系統的效果。
8、變送器超時工作後需要保持穩定度:大部分變送器在經過超時工作後會產生「漂移」,因此很有必要在購買前了解變送器的穩定度,這種預先的工作能減少將來使用中會出現的種種麻煩。
9、變送器的封裝:變送器的封裝,尤其往往容易忽略是它的機架,然而這一點在以後使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環境,濕度如何,怎樣安裝變送器,會不會有強烈的撞擊或振動等。
10、在變送器與其它電子設備間採用怎樣的連接:是否需要採用短距離連接,若是採用長距離連接,是否需要採用一個連接器。
安裝說明
在安裝使用壓力變送器前應詳細閱讀產品樣本及使用說明書,安裝時壓力介面不能泄露,確保量程及接線正確。壓力感測器及變送器的外殼一般需接地,信號電纜線不得與動力電纜混合鋪設,感測器及變送器周圍應避免有強電磁干擾。
使用說明
日常維護
1、檢查安裝孔的尺寸:如果安裝孔的尺寸不合適,感測器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會影響設備的密封性能,而且使壓力感測器不能充分發揮作用,甚至還可能產生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業標准1/2-20 UNF 2B),通常可以採用安裝孔測量儀對安裝孔進行檢測,以做出適當的調整。
2、保持安裝孔的清潔:保持安裝孔的清潔並防止熔料堵塞對保證設備的正常運行來說十分重要。在擠出機被清潔之前,所有的壓力感測器都應該從機筒上拆除以避免損壞。在拆除感測器時,熔料有可能流入到安裝孔中並硬化,如果這些殘余的熔料沒有被去除,當再次安裝感測器時就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠將這些熔料殘余物去除。然而,重復的清潔過程有可能加深安裝孔對感測器造成的損壞。如果這種情況發生,就應當採取措施來升高感測器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當的位置:當壓力感測器的安裝位置太靠近生產線的上游時,未熔融的物料可能會磨損感測器的頂部;如果感測器被安裝在太靠後的位置,在感測器和螺桿行程之間可能會產生熔融物料的停滯區,熔料在那裡有可能產生降解,壓力信號也可能傳遞失真;如果感測器過於深入機筒,螺桿有可能在旋轉過程中觸碰到感測器的頂部而造成其損壞。一般來說,感測器可以位於濾網前面的機筒上、熔體泵的前後或者模具中。
4、仔細清潔;在使用鋼絲刷或者特殊化合物對擠出機機筒進行清潔前,應該將所有的感測器都拆卸下來。因為這兩種清潔方式都可能會造成感測器的震動膜受損。當機筒被加熱時,也應該將感測器拆卸下來並使用不會產生磨損的軟布來擦拭其頂部,同時感測器的孔洞也需要用清潔的鑽孔機和導套清理干凈。
正確使用
蒙暉壓力感測器使用過程應注意考慮下列情況:
1、防止變送器與腐蝕性或過熱的介質接觸;
2、防止渣滓在導管內沉積;
3、測量液體壓力時,取壓口應開在流程管道側面,以避免沉澱積渣;
4、測量氣體壓力時,取壓口應開在流程管道頂端,並且變送器也應安裝在流程管道上部,以便積累的液體容易注入流程管道中;
5、導壓管應安裝在溫度波動小的地方;
6、測量蒸汽或其它高溫介質時,需接加緩沖管(盤管)等冷凝器,不應使變送器的工作溫度超過極限;
7、冬季發生冰凍時,安裝在室外的變送器必需採取防凍措施,避免引壓口內的液體因結冰體積膨脹,導至感測器損壞;
8、測量液體壓力時,變送器的安裝位置應避免液體的沖擊(水錘現象),以免感測器過壓損壞;
9、接線時,將電纜穿過防水接頭(附件)或繞性管並擰緊密封螺帽,以防雨水等通過電纜滲漏進變送器殼體內。
發展歷史
壓力變送器上海蒙暉是許多工業設備中用以控制工業過程和壓力變化的重要原件。壓力變送器用於測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然後將壓力信號轉變成4~20mADC信號輸出。壓力變送器分電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器,陶瓷壓力變送器,應變式壓力變送器等。
壓力變送器是直接與被測介質相接觸的現場儀表,常常在高溫低溫腐蝕振動沖擊等環境中工作。在石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業的壓力測量及現場控制中應用非常廣泛。
壓力變送器的發展大體經歷了四個階段:
1、早期壓力變送器採用大位移式工作原理,如曾大量生產的水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器,這些變送器精度低且笨重。
2、20世紀50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結構復雜,可靠性、穩定性和抗振性均較差。
3、70年代中期,隨著新工藝、新材料、新技術的出現,尤其是電子技術的迅猛發展出現體積小巧、結構簡單的位移式變送器。
4、90年代科學技術迅猛發展,這些變送器測量精度高而且逐漸向智能化發展數字信號傳輸更有利於數據採集。
壓力變送器發展至今已有電容式變送器、擴散硅壓阻式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。
20世紀90年代,現場匯流排技術迅速崛起,工業過程式控制制系統逐漸向具有雙向通信和智能儀表控制的現場匯流排控制系統方向發展。從而產生了新一代的智能壓力變送器。它們的主要特點如下。
1、自補償功能如非線性、溫度誤差、響應時間、雜訊和交叉感應等。
2、自診斷功能如在接通電源時進行自檢,在工作中實現運行檢查。
3、微處理器和基本感測器之間具有雙向通信的功能構成閉環工作系統。
4、信息存儲和記憶功能。
5、數字量輸出。
基於上述功能,智能壓力變送器的精度、穩定性、重復性和可靠性都得到提高和改善。其雙向通信能力實現了計算機軟體控制及遠程設定量程等狀態。
智能型壓力變送器主要分為帶協HART協議的和帶482或RS232介面的兩種類型。帶HART協議的智能壓力變送器是在模擬信號上迭加一個專用頻率信號,實現模擬和數字同時進行通信。帶RS232或485口的智能壓力變送器內部將模擬信號A/D轉換通過微處理器計算由D/A輸出。
發展趨勢
當今世界各國壓力變送器的研究領域十分廣泛,幾乎滲透到了各個行業,但歸納起來主要有以下幾個趨勢:
1、智能化:由於集成化的出現,在集成電路中可添加一些微處理器,使得變送器具有自動補償、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。
2、集成化:壓力變送器已經越來越多的與其它測量用變送器集成以形成測量和控制系統。集成系統在過程式控制制和工廠自動化中可提高操作速度和效率。
3、小型化:市場對小型壓力變送器的需求越來越大,這種小型變送器可以工作在極端惡劣的環境下,並且只需要很少的保養和維護,對周圍的環境影響也很小,可以放置在人體的各個重要器官中收集資料,不影響人的正常生活。
4、標准化:變送器的設計與製造已經形成了一定的行業標准。
5、廣泛化:壓力變送器的另一個發展趨勢是正從機械行業向其它領域擴展,例如:汽車元件、醫療儀器和能源環境控制系統。
Ⅶ 如何設置數字壓力感測器的解析度
說數字儀表吧壓力傳器連接儀表數字傳器輸入(信號輸入式參照儀表說明書設置)電磁閥與電源及儀表控制輸連接設置電磁閥作壓力值即
Ⅷ 請問負壓感測器設計的基本原理
隨著時間的流逝,我們的生活也在變得越來越美好,以前我們家裡有一個自動化的機器就已經算是一個比較土豪的家庭了,而現在對於我們來說,全自動的東西已經代表什麼了,今天小編要給大家介紹一個產品,叫做負壓感測器,這個產品在工業的環境下,自己操控,做到全自動的效果,那它的工作原理是什麼呢?
負壓感測器的結構原理是什麼?
全不銹鋼封焊結構,採用進口擴散硅壓阻機芯,高精穩定放大電路與高精度溫度補償電路,精確度與穩定性更好,微壓壓力感測器採用進口感壓晶元,外殼採用316L不銹鋼封焊結構,具有良好的防潮能力及優異的介質兼容性,適用於介質壓力微弱的場合測量與控制.適用於介質壓力微弱的場合的測量與控制。
負壓感測器的工作原理是什麼?
,利用應變電阻式工作原理,原理是介質壓力直接作用在感測器的膜片上,使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使感測器的電阻發生變化,然後用電路檢測這一變化,並轉換成標准壓力的信號輸出。敏感元件採用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有高質量的計量特性。用硅-藍寶石半導體敏感元件製造的壓力感測器和變送器,可在最惡劣的工作條件下正常工作,並且常年可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價比高。
使用負壓感測器的特點在於哪裡?
①壓阻式壓力感測器的靈敏系數比金屬應變式壓力感測器的靈敏度系數要大50-100倍。有的時候壓阻式壓力感測器的輸出不需要放大器就可直接進行測量。
②由於它採用集成電路工藝加工,因而結構尺寸小,重量輕。
③壓力解析度高,它可以檢測出像血壓那麼小的微壓。
④頻率響應好,它可以測量幾十千赫的脈動壓力。
⑤採用半導體材料硅製作,由於感測器的力敏元件及檢測元件制在同一塊矽片上,所以它作可靠,綜合精度高,且使用壽命
當然了,使用這種產品不僅有以上的特點,和別的呢,比如它的穩定性很好,在OEM客戶中,是特指要求使用的。並且這種產品製作有著德國進口的硅敏感元件,這種東西在整個產品中,可謂是很關鍵的,這樣可以在使用的時候抵抗沖擊力,並且還有抗腐蝕的優點。這種產品大部分精確度可是比較高的,在軍用上的使用也是很多,懷疑其質量嗎?
Ⅸ 壓力感測器是什麼壓力感測器工作原理和種類介紹
導語:壓力感測器在工業中很常見,應用也十分廣泛,但是說到它的種類和工作原理,大家也許就不太了解了,今天,小編就來給大家講解壓力感測器的相關知識,一起來了解它吧!
壓力感測器是什麼?
壓力感測器就是一種對氣體和液體的壓力進行測量並將測量結果轉化成電氣信號顯示出來的設備。這種設備在工業領域應用十分廣泛,水利、交通、建築、機床等行業都有所涉及,傳統的壓力感測器主要以大型器件構成,藉助彈性構件的形狀變化來測量壓力的大小,這種感測器又大又重,使用起來很不方便,隨著科學技術的迅速發展,半導體壓力感測器應運而生,它更輕便、更准確,更能適應環境,逐漸取代了傳統壓力感測器。
壓力感測器的種類和工作原理介紹
電阻應變片壓力感測器、壓阻式壓力感測器、半導體應變片壓力感測器、電容式壓力感測器、電感式壓力感測器等等都屬於壓力感測器的一種,這些感測器的基本原理都是一致的,只不過用來感知壓力的部件和方式有所不同,其中壓阻式壓力感測器因為價格低廉、性能良好而被應用地最廣泛。
★應變片壓力感測器的工作原理
這種壓力感測器的應變片主要是電阻應變片,電阻應變片主要由金屬絲和引出線構成,金屬絲的形狀和長度一旦受到外力就會發生變化,這種變化會直接引起阻值的增大或減小,接著阻值的變化被轉化為電氣信號輸出,就是我們想要的測量結果。
★陶瓷壓力感測器的工作原理
陶瓷彈性好、抗沖擊、抗磨損,性能穩定,是壓力感測器的理想材料。這類感測器就是利用陶瓷作為感應膜片來感知壓力的變化,陶瓷膜片把感受到的壓力傳導給電阻,促使成阻值發生改變,阻值的變化再被轉化成電氣信號的形式輸出。陶瓷壓力感測器測量精度高、價格便宜,它的快速發展將會逐漸取代其他感測器的使用。
★壓電壓力感測器的工作原理
這類感測器一般選用石英、磷酸二氫銨或者酒石酸鉀鈉作為壓電材料,這些材料在受到外力作用的情況下,會引起電場的變化,感測器感知到電場的變化,再把這種變化轉化成測量結果輸出,這就是壓電壓力感測器的工作原理。這種感測器的使用具有局限性,只能用來測量動態應力,對靜態應力不起作用,因此壓電壓力感測器多被用於汽車、飛機等動態壓力的測量。
Ⅹ 數字量壓力感測器
壓力感測器在外載的作用下,會有信號輸出,有電流或電壓等信號輸出,輸出的信號是毫伏級的信號,到信號調理器進行濾波放大除噪等,在經過數據採集設備進行A/D轉換將模擬信號轉換成數字信號。如果有什麼疑問、或是需要什麼資料請加QQ1614079511