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力准传感带您认识压阻式压力传感器

时间:2021-09-11 点击次数:

在生活和工业制造当中,力传感器、温度传感器和称重传感器是传感器行业中应用广泛的几种传感器。在当今快节奏的人类社会,由于科学和工程技术的快速发展,人们对物理量的监测在不同行业的技术应用中比以前更加频繁。


力准传感带您认识压阻式压力传感器

通过对压阻式压力传感器技术、应用、产品的分析,分享了一些相关的原理和概念。

压力传感器。

在测量中,压力是物理学中反映物质状态的压力的重要参数。在压力测量中,有表压、绝压(绝对压力)、负压和真空度。工业上使用的压力指示值多为表压,即绝对压力与大气压力的差值,因此绝对压力是表压与大气压的和。如果测量压力低于大气压,则称为负压或真空度。

在工作原理上,测量压力的传感器分为压阻式压力传感器、压电式压力传感器、压磁式压力传感器、电容式压力传感器、霍尔式压力计等。

压阻式压力传感器。

在实际应用中,半导体应变片式传感器被称为压阻式压力传感器,它是在早期使用半导体应变片粘贴在弹性体上制成的。20世纪70年代末,开发了周围固定的力敏电阻和硅膜一体化的扩散压阻式压力传感器,克服了粘贴带来的滞后、蠕变和固有频率低、集成困难的缺点,将应变电阻条和误差补偿、信号调理等电路集成硅片上。

压阻式压力传感器的主要特点是结构尺寸小,重量轻,易于集成,灵敏度和分辨率高,适用于检测微压。但是由于采用半导体硅材料,对温度敏感,如果不采用温度补偿,温度误差会很大。

应用压阻式压力传感器。

由于压阻式压力传感器具有航天、航海、石化、医疗设备、气象、军事设备等一系列优点。

到2020年,新冠状病毒在全球蔓延,全球市场对呼吸机、制氧机、血压计等医疗设备的需求呈井喷式爆发,其中压阻式压力传感器是呼吸机的关键部件。在家用呼吸机、医用呼吸机、高精度血压计等应用中,压阻式压力传感器一度供不应求,甚至缺货。

压阻式压力传感器。

压阻式压力传感器工艺复杂,对传感器制造工艺要求严格。目前市场上国产产品较少,多为进口。幸运的是,虽然国产产品很少,但也不是没有。以下是压阻式压力传感器的技术参数描述。

压力范围:

0~10kN的压力量程属于相对较小的压力测量范围。在实际应用中,量程范围的选择略大于使用的量程。该量程产品适用于大型商业终端、消费电子、医疗保健等。

工作温度。

一般工业应用和集成电路系统的要求在-40℃-80℃之间。

零输出。

在工作电压的激励下,理论上传感器空载时输出应为零,但实际上传感器空载时输出不稳定,导致偏差范围,越小越好。

精确度。

这里的精度是指非线性误差,是指由空载输出值和额定载荷时输出值决定的直线与增加载荷的实测曲线之间最大偏差对额定输出值的百分比。非线性单位为%FS,非线性误差=量程×非线性。两种产品的最大误差为±5%,在实际应用中,通常在±5%以内,这种精度完全可以满足消费和商业的需要。

过载压力

过载压力有两种,一种是安全过载。安全过载是指压力传感器在此载荷下不会损坏,但不能长期过载。另一种是极限过载,是指压力传感器的极限临界负荷,超过极限意味着传感器会损坏。


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