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在傳感器行業(yè)中,力、溫度、流量是應用最為廣泛的幾種傳感器。在當今快節(jié)奏的人類社會里,因科學及工程技術的高速發(fā)展,在不同的行業(yè)技術應用中對經(jīng)典物理量的監(jiān)測相比以往都出現(xiàn)了更高的頻次和不同維度的應用需求。
壓力傳感器
在測量上所稱“壓力”就是物理學中的“壓強”,反應物質狀態(tài)的一個重要參數(shù)。在壓力測量中,有表壓、絕壓(絕對壓力)、負壓、真空度之分。在工業(yè)中所用的壓力指示值大多為表壓,即絕對壓力和大氣壓力的差值,所以絕壓就是表壓和大氣壓的和。若測量壓力低于大氣壓,則稱為負壓或真空度。
壓阻式壓力傳感器
半導體應變片式傳感器在實際應用中被稱為壓阻式壓力傳感器,壓阻式壓力傳感器在早期利用半導體應變片粘貼在彈性體上制成。上世紀70年代后期,研制出了周邊固定的力敏電阻和硅膜一體化的擴散型壓阻式壓力傳感器,克服了粘貼帶來的滯后、蠕變及固有頻率較低和集成化困難的缺點,且把應變電阻條和誤差補償、信號調理等電路集成在一塊硅片上。
壓阻式壓力傳感器的主要特點是結構尺寸小、重量輕、易集成,擁有超高的靈敏度和分辨率,適合對微小壓力進行檢測。但由于它采用半導體硅材料制成,對溫度敏感,如不采用溫度補償,溫度誤差會很大。
壓阻式壓力傳感器應用
由于壓阻式壓力傳感器具備一系列優(yōu)點,在航天、航海、石油化工、醫(yī)療設備、氣象、軍事裝備中都得到了廣泛應用。
壓阻式壓力傳感器產(chǎn)品
壓阻式壓力傳感器工藝復雜,對傳感器的制造工藝要求苛刻。當前市場上國產(chǎn)產(chǎn)品較少,多為進口。所幸國產(chǎn)產(chǎn)品雖少,但不是沒有,下面列舉兩款比較典型的壓阻式壓力傳感器的技術參數(shù)進行客觀的對比和說明。
壓力范圍
0~10kPa的壓力量程屬于一個比較小的壓力測量范圍,在實際應用中,量程范圍的選擇要比所用的量程稍大即可。
工作溫度
一般工業(yè)應用與集成電路系統(tǒng)的要求在-40℃~80℃之間。
零點輸出
在工作電壓的激勵下,理論上傳感器空載時輸出應為零,但實際上傳感器空載時輸出時是不穩(wěn)定的,這就出現(xiàn)了一個偏差范圍,此范圍越小越好。
過載壓力
過載壓力分為兩種,一種為安全過載,安全過載是指在此載荷內(nèi)不會對壓力傳感器造成破壞性損壞,但不能長期過載。另外一種為極限過載,是指壓力傳感器的極限臨界負荷,超過極限即意味著傳感器將會損壞。