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压力传感器无法避免的四个误差及选购指南

时间:2020-04-26    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

压力传感器无法避免的四个误差

  在选择压力的时候我们要考虑他的综合精度,而压力传感器的精度受哪些方面的影响呢?其实造成传感器误差的因素有很多,下面我们注意说四个无法避免的误差,这是传感器的初始误差。

  首先的偏移量误差:由于压力传感器在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

  其次是灵敏度误差:产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

  第三是线性误差:这是一个对压力传感器初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,但对于带放大器的传感器,还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线称重传感器

  最后是滞后误差:在大多数情形中,压力传感器的滞后误差完全可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

  压力传感器的这个四个误差是无法避免的,我们只能选择高精度的生产设备,利用高新技术来降低这些误差,还可以在出厂的时候进行一点的误差校准,尽最大的可能来降低误差以满足客户的需要。

  选择压力传感器的时候需要注意很多问题,只有了解了压力传感器的作业方式才干更好的选择压力传感器。比方,压力传感器的量程、精度、压力传感器的温度特性,化学特性都是要考虑的而压力传感器的作业方式也是需要考虑的重要问题。

  例如传感器用于气体压力的丈量与液体压力的丈量时情况便不同。气体是可压缩流体,增夺时会贮存一定的压缩能,减压时又以动能释放出来,给传感器弹性膜施加冲击波。要求压力传感器有较大的过载能力。液体是不可压缩流体,压力传感器装置时,拧紧螺拴又无可压缩空间则可使液体压力升高超越弹性膜的耐压极限,导致弹性膜破裂。由于这种情况屡屡发生,也要求压力传感器有较大的过压能力。

  压力传感器的工作环境恶劣时,例如有大的振动、冲击,大的电磁干扰,对传感器提出更为严格的要求。不只过压能力强,而且要求机械密封可靠,防松动,传感器装置正确。传感器自身的引线、引脚以及外导线都应加以电磁屏蔽,并将屏蔽良好接地。

  此外,应考虑压力传感器与所测流体介质的相容性问题。例如传感器的弹性膜结构应与腐蚀性介质相隔开,此时采有不锈钢波纹套传感器,传感器内用硅油作传压介质。传感器检测易燃、易爆介质压力时,使用小激励电流,防止弹性膜破裂时产生火花、火星,并增加压力传感器外套的耐压能力。


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如何选择压力传感器?

  压力是工业实践中较为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一下如何选择压力传感器

  1、压力变送器要测量什么样的压力

  先确定系统中测量压力的最大值,一般而言需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是在许多系统中,尤其是水压测量和加工处理中,有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器。持续的高压力值或稍微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命,这样做还会使精度下降。于是可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时要充分考虑压力范围、精度与其稳定性。

  2、什么样的压力介质

  黏性液体、泥浆会堵上压力接口,溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。

  3、压力变送器需要多大的精度

  决定精度的有,非线性,迟滞性,非重复性,温度、零点偏置刻度,温度的影响。但主要由非线性,迟滞性,非重复性,精度越高,价格也就越高。

  4、压力变送器的温度范围

  通常一个变送器会标定两个温确段,其中一个温度段是正常工作温度,另外一个是温度补偿范围,正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围,在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。

  温度补偿范围是一个比工作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出,一是零点漂移,二是影响满量程输出。如:满量程的+/-X%/℃,读数的+/-X%/℃,在超出温度范围时满量程的+/-X%,在温度补偿范围内时读数的+/-X%,如果没有这些参数,会导至在使用中的不确定性。变送器输出的变化到度是由压力变化引起的,还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用变送器时最复杂的一部分。

  5、需要得到怎样的输出信号

  mV、V、mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他干扰信号,是否需要放大器,放大器的位置等。对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备采用mA输出的变送器较为经济而有效的解决方法。

  如果需要将输出信号放大,可以采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输或存在较强的电子干扰信号可以采用mA级输出或频率输出。

  如果在RFI或EMI指标很高的环境中除了要注意到要选择mA或频率输出外还要考虑到特殊的保护或过滤器。

  6、选择怎样的励磁电压

  输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多压力变送器有内置的电压调节装置,因此其电压范围较大。有些变送器是定量配置,需要一个稳定的工作电压,因此,工作电压决定是否采用带有调节器的传感器,选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。

  7、是否需要具备互换性的变送器

  确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲这一点很重要,尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中那么客户用来校准的花销是相当大的。如果产品具有良好的互换性,那么即使改变所用的变送器也不会影响整个系统的效果。

  8、压力变送器超时工作后需要保持稳定度

  大部分变送器在经过超额工作后会产生“漂移”,因此很有必要在购买前了解变送器的稳定性,这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。

  9、压力变送器的封装

  变送器的封装,往往容易忽略是它的机架,然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。在选购变送器时一定要考虑到将来变送器的工作环境,湿度如何,怎样安装变送器,会不会有强烈的撞击或振动等。

  10、在变送器与其它电子设备间采用怎样的连接

  是否需要采用短距离连接?若是采用长距离连接,是否需要采用一个连接器?

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压力传感器故障解决方法

  在现代化发展的今天传感器技术和计算机技术的结合已欲发不可收拾,各种新兴的产业慢慢发展起来,气压遥测系统正朝着高智能化、自动化、高精度,低成本及小型化方向迈进气压遥测系统由终端设备和线路设备(压力传感器组成,终端设备设在局内,其作用是向线路设备供电)自动进行测量、显示和打印线缆的气压值。线路设备设在线路上,其作是将性转换成电信号送至终端设备,而线路设备是摄取气压信息的主要手段,它在气压遥测系统中占举足轻重的地位。所以,线路设备的质量好坏、精度高低,对减少维护工作量和简化气压掼查工序有直接关系。下面由小编来简单介绍一下压力传感器故障及正确安装方法!

  压力传感器故障解决方法:

  (1)检验线缆的气路情况。

  (2)电子学手段测量绝对气压,使对线境充气状态的控制更加完整和连续。

  (3)从动态和静态两个方面,可以事先估定漏气点。

  (4)确定线缆内压力在时间上的变化,从而可以估计出充气的时闾,即在出现负变量时,可以事先确定减少量,因而确定压力传感器故障段落的最终压力值与相应的扩散时间。

  那么压力传感器正确安装方法如下:

  首先我们得确定压力传感器的具体安装位置,为了确定压力传感器的编号和具体安装位置,需按充气网的各个充气段来考虑。

  (1)对无分支的线缆,因垒线的线缆程式一致,压力传感器的安装隔距不大干500m,并使其总数不少于4个。

  (2)为了便于确定压力传感器故障点,除在起点安装压力传感器外,距起点150~200m处,还要另外安装1个当然在设计中,一定要考虑经济与技术的因素,在不需要安装压力传感器的地方,则应不必安装。

  (3)压力传感器必须沿着线缆进行安装,可以安装在线缆接头处。

  (4)每条线缆装设压力传感器不少于4个,靠近电话局的两个压力传感器,相距不应大干200m。

  (5)每条线缆的始端和末端分别安装1个。

  (6)每条线缆的分支点应装1个,如果两个分支点相距较近(小于100m),可只装1个。

  (7)线缆敷设方式(架空、地下)改变处应装1个

  (8)通过适当的仪表,在普通大气压和标准温度条件下,核实压力传感器的频率反应值。

  (9)核实压力传感器的编码与相应的频率反应信号的正确性。

  伴随着气压遥测设备的生产,压力传感器在线缆上也获得应用。为了整个气压遥测系统的正常工作,压力传感器需要与气压遥测设备相互匹配,协调工作。从气压遥测系统,的工作方式来分有“选线加选点式”及“选线式”两种。那么出现压力传感器故障一定要参考合理的解决方法,才能更好的把问题排除出来。那么在一定的时候才能更好的把问题解决了。

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