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差壓傳感器概述
原理、概述
受壓部分使用磁性扁平隔膜,將壓差引起的微小位移檢測(cè)為阻抗變化。
在超壓作用下,隔膜由壁保護(hù),因此不會(huì)破裂。
差壓傳感器是一種用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)位置之間壓力差的傳感器,其工作原理主要基于物體在受到不同壓力作用時(shí)產(chǎn)生的形變或位移。以下是其工作原理的詳細(xì)解析:?
?基本結(jié)構(gòu)?
差壓傳感器通常由兩個(gè)相互連接的腔室組成,每個(gè)腔室都與一個(gè)壓力管道相連。當(dāng)流體或氣體通過(guò)傳感器時(shí),它們分別進(jìn)入兩個(gè)腔室并施加壓力。
?壓力傳遞與測(cè)量?
這些壓力通過(guò)相互連接的管道傳遞到傳感器的測(cè)量單元中。測(cè)量單元通常由半導(dǎo)體或金屬片等敏感材料制成,當(dāng)這些材料受到壓力作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生微小的位移,其大小與壓力大小成正比。
?信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理?
位移通過(guò)外部電子線路被轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并進(jìn)行放大和處理,最終輸出與壓差相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體或氣體壓差的精確測(cè)量。
?特殊類型的工作原理?
?電容式差壓傳感器?:被測(cè)壓力直接作用于傳感器的膜片上,使膜片產(chǎn)生與水壓成正比的微位移,導(dǎo)致傳感器的電容值發(fā)生變化,通過(guò)電子線路檢測(cè)這一變化并輸出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
?惠斯通電橋型差壓傳感器?:在單晶硅片上擴(kuò)散一個(gè)惠斯通電橋,被測(cè)介質(zhì)施壓使橋臂電阻值發(fā)生變化(壓阻效應(yīng)),產(chǎn)生差動(dòng)電壓信號(hào),經(jīng)專用放大器處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬或數(shù)字信號(hào)。
?應(yīng)用中的注意事項(xiàng)?
在實(shí)際應(yīng)用中,差壓傳感器需要確保被測(cè)介質(zhì)緩慢均勻地施加在正、負(fù)壓腔上,建議安裝三閥組以保證測(cè)量精度。此外,接口尺寸和安裝位置也會(huì)影響傳感器的性能,需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
?總結(jié)?:差壓傳感器通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)腔室之間的壓力差,利用敏感材料的位移變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)壓差的精確測(cè)量。其工作原理因具體類型(如電容式或惠斯通電橋型)而有所不同,但核心機(jī)制均基于壓力差引起的物理形變或位移。
原理圖特征
線性范圍 傳感器范圍:0~±1000Pa 或 2000Pa(取決于型號(hào))
高靈敏度分辨率:1 Pa 或 0.1 Pa(取決于型號(hào))
高差耐壓標(biāo)準(zhǔn):5 MPa(最大 16 MPa)
小內(nèi)部體積:0.5 mL 或更小
體積變化率:約 0.01 mL/kPa 或 0.005 mL/kPa(取決于型號(hào))