很多非电量的测量,如力矩、重量、流量、压力等力学量,对这些物理量进行直接测量非常困难而且极不方便,需要用一种转换装置将其转换成易于测量、传输、和处理的电量,把这种装置叫做传感器。
传感器种类繁多,但属压力传感器技术较为成熟。不同技术性能的压力传感器应用于不同测量需求已经成为当前压力传感器的发展与应用的一个很重要的方向。
压力传感器的分类
压力传感器种类有:扩散硅压力传感器、压电式压力传感器、应变片压力传感器、蓝宝石压力传感器、陶瓷压力传感器。
选型
压力传感器的选用可根据用途、所测压力范围、精度、电学要求等四个方面考虑。
用途:压力传感器可以测定绝对压力、对大气的相对压力与压差,可根据实际测定压力来选择压力传感器的结构。
量程范围:压力传感器的适用范围是有分级的,原因是压力传感器的弹性膜片承受流体压力是有一定的限制,所以只要压力超限就会引起弹性膜片的破损。
一般情况压力传感器都有20%-300%的过压能力,而压力传感器说明书写的最大压力为耐压极限的30%~80%。
精度:指的是压力传感器在某一特定温度下应用的精度,一般分超高精度、高精度、普通精度、低精度这四类。
电学要求:一般的压力传感器输出为模拟量信号,近距离满量程输出可达100mV~150mV。
根据上述所述,其实压力传感器的选用只要考虑压力传感器最大过压能力、精度与压力量程、价格与压力量程这三个因素。压力传感器的选择以工程的工艺参数及工艺要求为依据。
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电感式传感器是建立在电磁感应基础上、利用线圈电感或互感的改变来实现非电量电测的。根据工作原理的不同,可分为变阻磁式,变压器式和涡流式等种类。
它可以把稳入的物理量如位移、振动、压力、流量、比重等参数,转换为线圈的自感系数L和互感系数M的变化,而L和M的变化在电路中又转换为电压或电流的变化,即将非电量转换成电信号输出。因此它能实现信息的远距离转输、记录、显示和控制等方面的要求。
特点:
光滑的塑料外壳可防止沉积
PTB 外壳可耐受酸洗溶液
高防护等级,适应严苛工业环境的需求
清晰明确地指示开关状态
自感式传感器的工作原理
自感式传感器是把被测量变化转换成自感L的变化,通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。
传感器在使用时,其运动部分与动铁心(衔铁)相连,当动铁芯移动时,铁芯与衔铁间的气隙厚度 δ 发生改变,引起磁路磁阻变化,导致线圈电感值发生改变,只要测量电感量的变化,就能确定动铁芯的位移量的大小和方向。
利用电磁感应原理将被测非电量转换成线圈自感系数或互感系数的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出,这种装置称为电感式传感器。
电感式传感器是利用线圈自感或互感的改变来实现测量的一种装置。通常由振荡器、开关电路及放大输出电路三大部分组成。其结构简单,无活动电触点,工作寿命长。而且灵敏度和分辨力高,输出信号强。线性度和重复性都比较好,能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制。可以测量位移、振动、压力、流量、比重等参数。
电感式传感器的核心部分是可变的自感或互感,在将被测量转换成线圈自感或互感的变化时,一般要利用磁场作为媒介或利用铁磁体的某些现象。这类传感器的主要特征是具有电感绕组。