力準(zhǔn)傳感帶您認(rèn)識壓阻式壓力傳感器

在生活和工業(yè)制造當(dāng)中，力傳感器、溫度傳感器和稱重傳感器是傳感器行業(yè)中應(yīng)用廣泛的幾種傳感器。在當(dāng)今快節(jié)奏的人類社會，由于科學(xué)和工程技術(shù)的快速發(fā)展，人們對物理量的監(jiān)測在不同行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用中比以前更加頻繁。

通過對壓阻式壓力傳感器技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)品的分析，分享了一些相關(guān)的原理和概念。

壓力傳感器。

在測量中，壓力是物理學(xué)中反映物質(zhì)狀態(tài)的壓力的重要參數(shù)。在壓力測量中，有表壓、絕壓(絕對壓力)、負壓和真空度。工業(yè)上使用的壓力指示值多為表壓，即絕對壓力與大氣壓力的差值，因此絕對壓力是表壓與大氣壓的和。如果測量壓力低于大氣壓，則稱為負壓或真空度。

在工作原理上，測量壓力的傳感器分為壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、壓磁式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、霍爾式壓力計等。

壓阻式壓力傳感器。

在實際應(yīng)用中，半導(dǎo)體應(yīng)變片式傳感器被稱為壓阻式壓力傳感器，它是在早期使用半導(dǎo)體應(yīng)變片粘貼在彈性體上制成的。20世紀(jì)70年代末，開發(fā)了周圍固定的力敏電阻和硅膜一體化的擴散壓阻式壓力傳感器，克服了粘貼帶來的滯后、蠕變和固有頻率低、集成困難的缺點，將應(yīng)變電阻條和誤差補償、信號調(diào)理等電路集成硅片上。

壓阻式壓力傳感器的主要特點是結(jié)構(gòu)尺寸小，重量輕，易于集成，靈敏度和分辨率高，適用于檢測微壓。但是由于采用半導(dǎo)體硅材料，對溫度敏感，如果不采用溫度補償，溫度誤差會很大。

應(yīng)用壓阻式壓力傳感器。

由于壓阻式壓力傳感器具有航天、航海、石化、醫(yī)療設(shè)備、氣象、軍事設(shè)備等一系列優(yōu)點。

到2020年，新冠狀病毒在全球蔓延，全球市場對呼吸機、制氧機、血壓計等醫(yī)療設(shè)備的需求呈井噴式爆發(fā)，其中壓阻式壓力傳感器是呼吸機的關(guān)鍵部件。在家用呼吸機、醫(yī)用呼吸機、高精度血壓計等應(yīng)用中，壓阻式壓力傳感器一度供不應(yīng)求，甚至缺貨。

壓阻式壓力傳感器。

壓阻式壓力傳感器工藝復(fù)雜，對傳感器制造工藝要求嚴(yán)格。目前市場上國產(chǎn)產(chǎn)品較少，多為進口。幸運的是，雖然國產(chǎn)產(chǎn)品很少，但也不是沒有。以下是壓阻式壓力傳感器的技術(shù)參數(shù)描述。

壓力范圍:

0~10kN的壓力量程屬于相對較小的壓力測量范圍。在實際應(yīng)用中，量程范圍的選擇略大于使用的量程。該量程產(chǎn)品適用于大型商業(yè)終端、消費電子、醫(yī)療保健等。

工作溫度。

一般工業(yè)應(yīng)用和集成電路系統(tǒng)的要求在-40℃-80℃之間。

零輸出。

在工作電壓的激勵下，理論上傳感器空載時輸出應(yīng)為零，但實際上傳感器空載時輸出不穩(wěn)定，導(dǎo)致偏差范圍，越小越好。

精確度。

這里的精度是指非線性誤差，是指由空載輸出值和額定載荷時輸出值決定的直線與增加載荷的實測曲線之間最大偏差對額定輸出值的百分比。非線性單位為%FS，非線性誤差=量程×非線性。兩種產(chǎn)品的最大誤差為±5%，在實際應(yīng)用中，通常在±5%以內(nèi)，這種精度完全可以滿足消費和商業(yè)的需要。

過載壓力

過載壓力有兩種，一種是安全過載。安全過載是指壓力傳感器在此載荷下不會損壞，但不能長期過載。另一種是極限過載，是指壓力傳感器的極限臨界負荷，超過極限意味著傳感器會損壞。