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压力传感器工业中,力、温、流是应用最广泛的传感器类型。由于科学技术的飞速发展,在当今快节奏的人类社会,不同行业技术应用中,对经典物理量的监测比以前出现了更高的频率,并出现了对不同维度的应用要求。下面小编告诉大家压阻
压力传感器技术及应用!
本论文通过对压阻式压力传感器的技术、应用、产品等方面的分析,提出了一些相关原理和概念。
气压传感器
所谓的“压力”,在测量上是指物理上的“压强”,反映物质状态的一个重要参数。压力表中有表压力,绝压(绝对压力),负压,真空度。大多数工业上使用的压力指示值是表压力,即绝对压力和大气压之差,因此绝压是表压力和大气压之和。当测量的压力低于大气压时,我们称之为负压或真空。
测压传感器按其工作原理可分为:压阻压力传感器、压电压力传感器、压磁压力传感器、电容压力传感器、霍尔压力计等。
压阻压力传感器
在实际应用中,称为压阻式压力传感器的是半导体应变片传感器,该传感器是用半导体应变片在弹性体表面早期粘贴而成。70年代后期,为了克服周边固定力敏电阻与硅薄膜集成的扩散式压阻式压力传感器的滞后、蠕变和固有频率低、集成困难等缺点,将应变电阻与误差补偿、信号调理等电路集成到一块硅薄膜上。
压阻式压力传感器的主要特点是结构小巧,重量轻,易于集成,具有很高的灵敏度和分辨率,适用于测量微小压力。但是由于它是由半导体硅材料制成的,对温度敏感,如果不进行温度补偿,会产生较大的温度误差。
应用压阻压力传感器。
因其具有的一系列优点,已被广泛应用于航天、航海、石油化工、医疗器械、气象、军事等领域。
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到2020年,新冠病毒向全球传播,全球市场对呼吸机、制氧机、血压计等医疗设备的需求呈井喷式爆发,其中,压力传感器是呼吸机的关键部件。家庭型呼吸器、医疗型呼吸器、高精度血压仪等应用中,压阻式压力传感器曾一度出现供不应求,甚至断货的现象。
压阻压力传感器产品
压阻压力传感器工艺复杂,对传感器的加工工艺要求高。目前市场上国产产品少,进口产品多。国产产品虽然很少,但并非没有,从性能参数和技术实力来看,也不亚于进口产品。以下列出了两种比较典型的压阻式压力传感器的技术参数,并作了客观的对比和说明。
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气压范围
压力量程为0~10kPa时,属于压力测量的较小范围,在实际应用中,选择压力量程范围要比所使用的量程稍大一些。适用于大型商业终端,消费电子,医疗保健等领域的应用。
作业温度
通用的工业应用和集成电路系统都需要-40℃~80℃的温度范围,两种产品都能达到-40℃~125℃的工作温度范围,可以满足大多数应用。
零输出
理论上,由于受到工作电压的激励,传感器空载时输出应该为零,但实际上空载时输出并不稳定,因此会出现一个较小的偏移范围,且较好。这两种产品的零点输出控制范围都非常好,能够提供相对好的可靠性和稳定性。
精度。
精确度在这里指的是非线性误差,非线性误差是指空载输出值与额定输出值之间的直线与加载输出值之间的最大偏差与额定输出值之间的百分比。非线性单位是%FS,非线性误差=范围的非线性。两者的最大误差在±5%左右,在实际应用中,一般都在±5%以内,这种精度对于消费和商业都能完全满足。
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