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壓力變送器的種類及原理
什么是壓力傳感器呢?壓力傳感器是指將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(4~20mADC)，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)的元器件。它主要是由測壓元件傳感器、測量電路和過程連接件等組成的（進(jìn)氣壓力傳感器）。
那么壓力傳感器的種類有哪些呢?就目前市場而言，壓力傳感器一般有差壓傳感器、絕壓傳感器、表壓傳感器，靜態(tài)壓力傳感器和動態(tài)壓力傳感器。對于這幾者之間的關(guān)系，我們可以這樣定義定義：差壓是兩個實際壓力的差，當(dāng)差壓中一個實際壓力為大氣壓時，差壓就是表壓力。 絕壓是實際壓力，而有意義的是表壓力，表壓力=絕壓-大氣壓力。靜態(tài)壓力是管道內(nèi)流體不流動時的壓力。動態(tài)壓力可以簡單理解為管道內(nèi)流體流動后發(fā)生的壓力。
根據(jù)不同的方式壓力傳感器的種類也不盡相同。小編通過搜集整理資料，將與壓力傳感器的種類相關(guān)的知識做如下介紹，下面我們來看具體分析。
陶瓷壓力傳感器原理
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激隔爆溫度變送器勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0 ～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
1.擴散硅壓力傳感器
擴散硅壓力傳感器工作原理是被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。
2.壓電式壓力傳感器
(1)壓電式壓力傳感器原理
壓電式壓力傳感器原理基于壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。
(2)壓電式壓力傳感器的種類與應(yīng)用
壓電式壓力傳感器的種類和型號繁多，按彈性敏感元件和受力機構(gòu)的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成。壓電元件支撐于本體上，由膜片將被測壓力傳遞給壓電元件，再由壓電元件輸出與被測壓力成一定關(guān)系的電信號。這種傳感器的特點是體積小、動態(tài)特性好、耐高溫等。
現(xiàn)代測量技術(shù)對傳感器的性能出越來越高的要求。例如用壓力傳感器測量繪制內(nèi)燃機示功圖，在測量中不允許用水冷卻，并要求傳感器能耐高溫和體積小。壓電材料于研制這種壓力傳感器。石英是一種非常好的壓電材料，壓電效應(yīng)就是在它上面發(fā)現(xiàn)。目前比較有效的辦法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法,例如XYδ(+20°～+30°)割型的石英晶體可耐350℃的高溫。而LiNbO3單晶的居里點高達(dá)1210℃，是制造高溫傳感器的理想壓電材料。
以上內(nèi)容為江蘇肯創(chuàng)儀表技術(shù)團隊為廣大儀表用戶所總結(jié)的工作經(jīng)驗僅供參考