在传感器行业中,力、温度、流量是应用最为广泛的几种传感器。在当今快节奏的人类社会里,因科学及工程技术的高速发展,在不同的行业技术应用中对经典物理量的监测相比以往都出现了更高的频次和不同维度的应用需求。
压力传感器
在测量上所称“压力”就是物理学中的“压强”,反应物质状态的一个重要参数。在压力测量中,有表压、绝压(绝对压力)、负压、真空度之分。在工业中所用的压力指示值大多为表压,即绝对压力和大气压力的差值,所以绝压就是表压和大气压的和。若测量压力低于大气压,则称为负压或真空度。
压阻式压力传感器
半导体应变片式传感器在实际应用中被称为压阻式压力传感器,压阻式压力传感器在早期利用半导体应变片粘贴在弹性体上制成。上世纪70年代后期,研制出了周边固定的力敏电阻和硅膜一体化的扩散型压阻式压力传感器,克服了粘贴带来的滞后、蠕变及固有频率较低和集成化困难的缺点,且把应变电阻条和误差补偿、信号调理等电路集成在一块硅片上。
压阻式压力传感器的主要特点是结构尺寸小、重量轻、易集成,拥有超高的灵敏度和分辨率,适合对微小压力进行检测。但由于它采用半导体硅材料制成,对温度敏感,如不采用温度补偿,温度误差会很大。
压阻式压力传感器应用
由于压阻式压力传感器具备一系列优点,在航天、航海、石油化工、医疗设备、气象、军事装备中都得到了广泛应用。
压阻式压力传感器产品
压阻式压力传感器工艺复杂,对传感器的制造工艺要求苛刻。当前市场上国产产品较少,多为进口。所幸国产产品虽少,但不是没有,下面列举两款比较典型的压阻式压力传感器的技术参数进行客观的对比和说明。
压力范围
0~10kPa的压力量程属于一个比较小的压力测量范围,在实际应用中,量程范围的选择要比所用的量程稍大即可。
工作温度
一般工业应用与集成电路系统的要求在-40℃~80℃之间。
零点输出
在工作电压的激励下,理论上传感器空载时输出应为零,但实际上传感器空载时输出时是不稳定的,这就出现了一个偏差范围,此范围越小越好。
过载压力
过载压力分为两种,一种为安全过载,安全过载是指在此载荷内不会对压力传感器造成破坏性损坏,但不能长期过载。另外一种为极限过载,是指压力传感器的极限临界负荷,超过极限即意味着传感器将会损坏。