壓力傳(chuan)感器應(ying)用(yong)

通常，為傳感器的大超(chao)壓(ya)(ya)是一旦壓(ya)(ya)力(li)恢(hui)復(fu)到(dao)其正常工作范圍即可施加而(er)不影響(xiang)傳感器性(xing)能的高壓(ya)(ya)力(li)值。超(chao)過(guo)超(chao)壓(ya)(ya)極限，可能會發生(sheng)長久性(xing)偏移(yi)或(huo)損(sun)壞(huai)，從而(er)影響(xiang)設(she)備(bei)的性(xing)能，但壓(ya)(ya)力(li)介質的壓(ya)(ya)力(li)將達到(dao)爆(bao)破壓(ya)(ya)力(li)額定值。“爆(bao)破壓(ya)(ya)力(li)”是無法(fa)再將壓(ya)(ya)力(li)安全地容納(na)在設(she)備(bei)內且隔膜可能破裂的值。

可(ke)以提供這些(xie)電子(zi)傳感器以用于相對較寬的(de)(de)介質溫度(du)范圍，通常(chang)是(shi)-40至+125℃，甚至是(shi)180/200℃。較高的(de)(de)額定溫度(du)可(ke)以通過(guo)集成的(de)(de)散熱片(pian)設計或(huo)遠程(cheng)電子(zi)裝置直(zhi)接容納在傳感器入(ru)口，從而避免了使用諸如降溫線圈或(huo)尾纖虹吸管之類的(de)(de)單(dan)獨組(zu)件對壓力介質進(jin)行(xing)預冷卻的(de)(de)需求(qiu)。

還必須考(kao)慮將要安裝(zhuang)/操作傳感器的環境溫(wen)度，因(yin)為額定值通常(chang)較低，例如(ru)通常(chang)在大值85 -105℃的區域。

還(huan)可(ke)以提供提供量程(cheng)“量程(cheng)比”比的(de)(de)解決(jue)方案，從而使用戶可(ke)以將例如10 bar（g）的(de)(de)設備重置為較低(di)(di)的(de)(de)值，例如4 bar（g）。零信號點(dian)也(ye)可(ke)以升高(gao)或(huo)(huo)抑(yi)制到高(gao)于或(huo)(huo)低(di)(di)于大氣(qi)壓的(de)(de)值，例如1至4 bar（g）或(huo)(huo)-1至4 bar（g）。

或者(zhe)，對于“差(cha)壓(ya)”（dP）傳感器(qi)或變送器(qi)，全量程輸(shu)出(chu)表示兩個輸(shu)入壓(ya)力中(zhong)的(de)大(da)工作差(cha)。當兩個輸(shu)入壓(ya)力相等時（零壓(ya)差(cha)），將出(chu)現(xian)零點(dian)。大(da)系統壓(ya)力很重(zhong)要(yao)，否(fou)則稱為管路壓(ya)力。這是可(ke)以同時施加到兩個壓(ya)差(cha)端(duan)口而(er)不會(hui)降(jiang)低性能的(de)大(da)壓(ya)力。如(ru)果壓(ya)力差(cha)沿正，負(fu)或兩個方向出(chu)現(xian)，則也需要(yao)考(kao)慮，因(yin)為可(ke)能需要(yao)定制的(de)校準/雙(shuang)向輸(shu)出(chu)。例如(ru)，測(ce)量P1-P2，P2-P1或兩者(zhe)。

商(shang)用(yong)壓(ya)力傳感(gan)器和變(bian)(bian)送器通(tong)常(chang)根據準確(que)性進行定價，從低(di)成本OEM到用(yong)于測試(shi)/研發應用(yong)的高性能單元。因此，對于用(yong)戶而言，準確(que)確(que)定所需的性能和主(zhu)要(yao)的工作條件非常(chang)重(zhong)要(yao)，以確(que)保針對每個特定應用(yong)提供具(ju)成本效益(yi)的解(jie)決方案(an)。例(li)如(ru)，室溫(wen)條件下的測量精度可(ke)在1％至0.1％之(zhi)間變(bian)(bian)化，并具(ju)有不確(que)定性因素(su)，例(li)如(ru)非線性，磁滯(zhi)，可(ke)重(zhong)復性和零/跨距(ju)偏移。如(ru)果溫(wen)度變(bian)(bian)化很大(da)(da)，那么這些值可(ke)能會(hui)更大(da)(da)。

壓阻式(shi)硅傳感技術

在(zai)(zai)傳感膜片上有(you)多種測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)，但(dan)是流行的(de)(de)方(fang)法(fa)通(tong)常是使用(yong)惠(hui)斯通(tong)電橋配置中的(de)(de)使用(yong)四個應變儀的(de)(de)集成(cheng)電路進(jin)行的(de)(de)。例(li)子包括壓(ya)電電阻硅和(he)(he)薄膜硅膜片技術(shu)，這(zhe)些技術(shu)甚至(zhi)可(ke)以滿足至(zhi)關重要的(de)(de)高可(ke)靠性應用(yong)，例(li)如SIL（安全集成(cheng)等級(ji)）或PL（性能等級(ji)）要求(qiu)，例(li)如SIL 2或PL：d級(ji)。可(ke)以在(zai)(zai)單(dan)個壓(ya)力傳感器內(nei)提供(gong)測(ce)量(liang)冗余(yu)，例(li)如，通(tong)過(guo)在(zai)(zai)膜片上具有(you)兩個*獨立的(de)(de)信號處理和(he)(he)輸(shu)出通(tong)道的(de)(de)測(ce)量(liang)點。

薄膜和(he)擴散式(shi)壓阻(zu)硅(gui)壓力感測技術(shu)非常靈(ling)敏，因此可在小材料(liao)應(ying)(ying)變的(de)情況下產(chan)(chan)生小的(de)膜片撓度(du)，從而(er)確(que)(que)保出色的(de)動(dong)(dong)態性(xing)(xing)能。高度(du)適應(ying)(ying)性(xing)(xing)強，結(jie)構緊(jin)(jin)湊(cou)，堅固耐用的(de)模塊化(hua)包裝(zhuang)，可提供*集成的(de)高可靠性(xing)(xing)傳感器，可輕松生產(chan)(chan)，適用于從低成本OEM生產(chan)(chan)到高性(xing)(xing)能R＆D和(he)測試的(de)各種(zhong)應(ying)(ying)用。該技術(shu)非常準確(que)(que)，緊(jin)(jin)湊(cou)，輕便，具有出色的(de)操(cao)作特性(xing)(xing)，例如(ru)過載，振動(dong)(dong)，沖(chong)擊和(he)加速阻(zu)力。

產(chan)品線為工業(ye)機械，過程和(he)環境系統到汽車，鐵路和(he)航(hang)空航(hang)天等(deng)市場(chang)提供廣泛的具有(you)成(cheng)本效益的可靠解決方(fang)案。

利用薄膜(mo)硅或鋼或擴散的硅膜(mo)片(pian)，可以(yi)在幾毫巴至4000 bar或更高的壓力(li)范(fan)圍(wei)內(nei)有效(xiao)地測量非(fei)常高和(he)很低的壓力(li)范(fan)圍(wei)，并且(qie)適用于-40至200攝氏度的介(jie)質溫度。提供壓力(li)表，值(zhi)，真(zhen)空和(he)差動配(pei)置，以(yi)及(ji)齊平安裝/開放(fang)式隔膜(mo)。

壓力傳(chuan)感器和變送器

壓(ya)力傳感(gan)(gan)器通(tong)(tong)常，壓(ya)力傳感(gan)(gan)模塊(kuai)配有(you)(you)帶有(you)(you)內部壓(ya)力入(ru)口(kou)/腔的(de)螺紋(wen)過程連接，以使(shi)介(jie)質到達(da)內部膜片組件(jian)。也(ye)可(ke)以提供不帶此入(ru)口(kou)的(de)外(wai)部（齊平(ping)/開放式）隔膜，以適應（例如）衛生，粘(zhan)性(xing)或泥漿應用，這(zhe)些(xie)場(chang)合通(tong)(tong)常位于(yu)螺紋(wen)端(duan)面，具體取決(jue)于(yu)所需的(de)機械(xie)配置。

信號調理電子(zi)設備(bei)還提(ti)供(gong)在緊湊堅固的(de)(de)圓柱形外殼內的(de)(de)膜片組件后面，以為各(ge)種工業(ye)應用(yong)提(ti)供(gong)堅固的(de)(de)“壓力傳感器(qi)”或“壓力變送器(qi)”。信號調理提(ti)供(gong)合理的(de)(de)高(gao)電平輸(shu)出，可(ke)以補償溫(wen)度(du)變化等環境(jing)誤差，并可(ke)以防(fang)止環境(jing)電磁場輻射(she)。可(ke)以使用(yong)純模擬電路來(lai)提(ti)供(gong)此功(gong)能，但是(shi)基于(yu)數(shu)字的(de)(de)信號調理（例如(ru)ASIC）通常會提(ti)供(gong)出色的(de)(de)線性度(du)和熱(re)補償能力，從而(er)顯著提(ti)高(gao)傳感器(qi)的(de)(de)測量性能。

“壓力傳感器(qi)”通常會提(ti)供放大的(de)高(gao)電(dian)平電(dian)壓輸(shu)出（例如0至(zhi)(zhi)10Vdc，0至(zhi)(zhi)5Vdc，1-5Vdc，0.5至(zhi)(zhi)4.5Vdc），盡管(guan)有些僅提(ti)供基(ji)本或(huo)“原始”傳感器(qi)惠(hui)斯登電(dian)橋(qiao)輸(shu)出（通常為(wei)50）。至(zhi)(zhi)100mV FS），而“壓力變送器(qi)”將(jiang)產生(sheng)電(dian)流輸(shu)出（例如4 – 20mA）。4-20mA或(huo)1-5Vdc信號的(de)升高(gao)的(de)零(ling)點使電(dian)纜(lan)斷裂和儀器(qi)故障得以檢測(ce)。通常需要(yao)外部電(dian)源來(lai)提(ti)供固定的(de)激勵電(dian)壓，具體取決(jue)于配置和應(ying)用，該激勵電(dian)壓通常為(wei)5V至(zhi)(zhi)32V。

放(fang)大后的(de)輸出壓(ya)力傳感(gan)器通常適合(he)于(yu)(yu)工業(ye)環(huan)(huan)境中(zhong)的(de)中(zhong)短距(ju)(ju)離(li)傳輸，而壓(ya)力變送器則更適合(he)于(yu)(yu)長距(ju)(ju)離(li)信(xin)號(hao)傳輸，并(bing)且由于(yu)(yu)產生(sheng)的(de)4-20mA信(xin)號(hao)較(jiao)低，因此更適合(he)于(yu)(yu)具有密集/重要電(dian)磁場的(de)操(cao)作環(huan)(huan)境對電(dian)干擾敏(min)感(gan)，并(bing)自(zi)動補(bu)償電(dian)纜電(dian)阻(zu)。

2020年9月4日發(fa)布作者：深圳(zhen)德普瑞工控工程有限公司(si)  曾小(xiao)姐