Новости компании
Краткое обсуждение датчиков давления
Время выпуска：2018-11-23 источник：Jinan Hengsi Shanda Instrument Co., Ltd. Просматривать：
1. Принципы и применение датчиков керамического давления
Устойчивый к коррозии датчик керамического давления не имеет пропускания жидкости. Давление непосредственно действует на передней поверхности керамической диафрагмы, вызывая диафрагму для получения небольшой деформации. Толстая пленочная сопротивление напечатано на задней части керамической диафрагмы и соединено с мостом Уитстоуна (закрытый мост). Из -за пьезорезистительного эффекта варистора мост дает очень линейный сигнал напряжения, пропорциональный давлению, а также пропорционален напряжению возбуждения. Стандартный сигнал откалибруется как 2,0 / 3,0 / 3,3 мВ / V в зависимости от диапазона давления и т. Д., Который может быть совместим с датчиком деформации. Благодаря лазерной калибровке датчик обладает высокой температурной стабильностью и стабильностью времени. Датчик поставляется с температурной компенсацией от 0 до 70 ° C и может находиться в прямом контакте с большинством средств массовой информации.
Керамика признана высоко эластичной, устойчивой к коррозии, устойчивым к износостойким, устойчивым к ударам и устойчивым к вибрации материал. Характеристики термической стабильности керамики и ее толстой пленки могут сделать его рабочую температуру до -40 ~ 135 ℃, и она обладает высокой точностью и высокой стабильностью для измерения. Степень электрической изоляции составляет> 2 кВ, выходной сигнал силен, а долгосрочная стабильность хороша. Высокохарактеристические и недорогие керамические датчики станут направлением развития датчиков давления. Существует тенденция всесторонней замены других типов датчиков в европейских и американских странах. В Китае все больше и больше пользователей используют керамические датчики для замены диффузионных датчиков давления кремния.
2. Принципы и применение датчика давления датчика деформации
Существует множество типов механических датчиков, таких как датчики давления резистивного деформации, датчики давления полупроводникового давления, пьезорезистивные датчики давления, индуктивные датчики давления, емкостные датчики давления, датчики резонансного давления и емкостные датчики ускорения. Однако широко используемый датчик пьезорезистического давления представляет собой пьезорезизивный датчик давления, который имеет чрезвычайно низкую цену, высокую точность и хорошие линейные характеристики. Ниже мы в основном представляем этот тип датчика.
При понимании пьезорезистивных силовых датчиков мы сначала понимаем элемент, такой как резистивный деформационный датчик. Резистивный датчик деформации - это чувствительное устройство, которое преобразует изменение деформации на детали, измеряемой в электрический сигнал. Это один из основных компонентов пьезорезистивных датчиков деформации. Установка деформации сопротивления в основном используется в манометре деформации металлов и полупроводниковой деформации. Существуют два типа металлических датчиков деформации: нитевидные датчики деформации и металлические датчики деформации фольги. Обычно датчик деформации плотно связан с механически напряженной матрицей через специальный клей. Когда напряжение матрицы меняется, манометр деформации сопротивления также деформируется вместе, вызывая значение сопротивления датчика деформации, тем самым изменяя напряжение, применяемое к сопротивлению. Изменение сопротивления этого деформационного датчика, когда он подвергается напряжению, обычно невелико. Как правило, этот датчик деформации образует мост деформации и усиливается через последующие усилители приборов, а затем передается на дисплей или привод схемы обработки (обычно конверсия A/D и ЦП).
Внутренняя структура манометра деформации металла
Как показано на рисунке 1, это структурная диаграмма датчика деформации сопротивления, которая состоит из матричного материала, металлической деформационной проволоки или деформационной фольги, изоляционного защитного листа и свинцового провода. В зависимости от различных применений, значение сопротивления датчика деформации сопротивления может быть спроектировано дизайнером, но следует отметить диапазон значений сопротивления: значение сопротивления слишком мало, необходимый движущий ток слишком большой, а нагрев маномага деформации вызывает слишком высокую температуру. Используется в разных средах, значение сопротивления диапазона деформации слишком сильно изменяется, выходной нулевой дрейф очевиден, а схема регулировки нуля слишком сложна. Сопротивление слишком большое, а импеданс слишком высок, а способность противостоять внешним электромагнитным помехам плохая. Как правило, речь идет о десятках евро до десятков тысяч евро.
Как работает датчик деформации сопротивления
Принцип работы манометра деформации металлов - это явление, которое изменяется сопротивление деформации с механической деформацией на подложке, обычно известном как эффект деформации сопротивления. Значение сопротивления металлического проводника может быть выражено следующей формулой:
Где: ρ— - Резистентность металлического проводника (ω ・ см2/м)
S-площадь поперечного сечения проводника (CM2)
L-длина проводника (M)
Давайте возьмем сопротивление деформации проволоки в качестве примера. Когда проволока подвергается внешней силе, его длина и площадь поперечного сечения изменятся. Из приведенной выше формулы можно легко увидеть, что его значение сопротивления изменится. Если проволока подвергается внешней силе и расширяется, его длина будет увеличиваться, а площадь поперечного сечения уменьшится, а значение сопротивления увеличится. Когда провод сжимается внешней силой, длина уменьшается, а поперечное сечение увеличивается, а значение сопротивления уменьшается. Пока измерено изменение, приложенное к сопротивлению (обычно измерение напряжения по всему сопротивлению), можно получить условие деформации провода деформации.
3. Принцип и применение датчика давления диффузии кремния
Как это работает
Давление среды, которая будет протестирована, действует непосредственно на диафрагму датчика (нержавеющая сталь или керамика), вызывая, чтобы диафрагма обрабатывала микро -смещение, пропорциональное давлению среднего, вызывая изменение значения датчика, и обнаруживает это изменение с помощью электронных цепей, а также конвертировать и выводить стандартное сигнал измерения, соответствующее этому давлению.
Схематическая диаграмма
4. Принцип и применение датчика давления сапфира
Используя принцип работы устойчивости к деформации, кремниевый сапфир используется в качестве полупроводниковых чувствительных компонентов, с непревзойденными метрологическими характеристиками.
Сапфировая система состоит из элементов монокристаллического изолятора и не вызывает гистерезис, усталость и ползучесть; Сапфир сильнее кремния, с более высокой твердостью и без страха деформации; Sapphire имеет очень хорошие эластичные и изоляционные характеристики (в течение 1000 ac). Следовательно, чувствительные к полупроводникам компоненты, изготовленные из кремния-сапфира, нечувствительны к изменениям температуры и имеют хорошие рабочие характеристики даже в условиях высокой температуры; Сапфир обладает чрезвычайно сильной радиационной сопротивлением; Кроме того, компоненты, чувствительные к кремнию-сапфиру полупроводника, не имеют дрейфа P-N, поэтому они принципиально упрощают производственный процесс, улучшают повторяемость и обеспечивают высокую доходность.
Датчики давления и передатчики, изготовленные из полупроводниковых чувствительных компонентов из кремния-сапфира, могут нормально работать в условиях жесткой работы и обладать высокой надежностью, хорошей точностью, чрезвычайно небольшой температурной ошибкой и высокой стоимостью.
Датчик давления и передатчик датчика состоит из двух диафрагм: титанового сплава, измеряющего диафрагму и титанового сплава, получающего диафрагму. Сапфировый лист, напечатанный с гетероэпитаксиальной деформационной цепью моста, был приварен на диафрагме измерения титанового сплава. Измеренное давление переносится в приемную диафрагму (приемная диафрагма и измерительная диафрагма прочно соединены вместе с завязкой). Под действием давления титановый сплав получает деформацию диафрагмы. После того, как деформация определяется чувствительным к кремнию-сапфиру, его выход моста изменится, а амплитуда изменения пропорциональна измеренному давлению.
Схема датчика может гарантировать, что источник питания схемы моста деформации и преобразование несбалансированного сигнала моста деформации в унифицированный выход электрического сигнала (0-5, 4-20MA или 0-5 В). В датчике и передатчике датчика абсолютного давления сапфировый лист подключен к приповке керамического базового стекла и действует как упругой элемент, преобразуя измеренное давление в деформацию датчика деформации, тем самым достигая цели измерения давления.
5. Принципы и применение датчиков пьезоэлектрического давления
Пьезоэлектрические материалы, в основном используемые в пьезоэлектрических датчиках, включают кварц, калий -тартрат натрия и дигидроаминовый фосфат. Среди них кварц (кремнезем) является натуральным кристаллом, а пьезоэлектрический эффект обнаруживается в этом кристалле. В пределах определенного температурного диапазона пьезоэлектрические свойства всегда существуют, но после того, как температура превышает этот диапазон, пьезоэлектрические свойства полностью исчезают (эта высокая температура-так называемая «куриная точка»). Поскольку электрическое поле слегка изменяется с изменением напряжения (то есть пьезоэлектрический коэффициент относительно низкий), кварц постепенно заменяется другими пьезоэлектрическими кристаллами. Калиевый тартрат натрия обладает большой пьезоэлектрической чувствительностью и пьезоэлектрическим коэффициентом, но его можно использовать только в средах с относительно низкой комнатной температурой и влажностью. Дигидроаминовый фосфат представляет собой искусственный кристалл, который может выдерживать высокие температуры и довольно высокую влажность, поэтому он широко использовался.
Пьезоэлектрические датчики в основном используются при измерении ускорения, давления и силы. Пьезоэлектрическое датчик ускорения является обычно используемым акселерометром. Он имеет отличные характеристики, такие как простая структура, небольшой размер, легкий вес и длительный срок службы. Пьезоэлектрическое датчики ускорения широко использовались в измерениях вибрации и ударов самолетов, автомобилей, кораблей, мостов и зданий, особенно в областях авиации и аэрокосмической промышленности. Пьезоэлектрические датчики также могут быть использованы для измерения давления сгорания и измерения вакуума внутри двигателя. Он также может быть использован в военной промышленности, например, для измерения изменения давления камеры пистолета и давления ударной волны в настоящее время пистолет выстреливается в камеру. Его можно использовать для измерения как большого давления, так и крошечного давления.
Теперь пьезоэлектрический эффект также применяется к поликристаллам, таким как нынешняя пьезоэлектрическая керамика, в том числе пьезоэлектрическая керамика бария, пьезоэлектрическая керамика на основе Niobate, пьезоэлектрическая керамика и т. Д.
Пьезоэлектрический эффект является основным принципом работы пьезоэлектрических датчиков. Пьезоэлектрические датчики не могут быть использованы для статических измерений, поскольку заряды после внешних сил хранятся только тогда, когда цепь имеет бесконечный входной импеданс. Это не так в действительности, поэтому это определяет, что пьезоэлектрический датчик может измерять только динамическое напряжение.
- Предыдущая статья：Как отличить пластиковые материалы ABS, PE, PP и PVC
- Следующая статья：Резиновый обзор тестирования продукта
