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定義

壓力CBES-5t【奉信】傳感器：能感受壓力并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器

壓力傳感器是一種把非電量改變成電消息的器件，而檢測儀表在模擬電子技能前提下，一般是包含壓力傳感器、檢測點(diǎn)取樣設(shè)備及放大器（進(jìn)行抗干擾處理及消息傳輸），誠然還有電源及現(xiàn)場展示部分（可選擇），電消息一般為持續(xù)量、離散量兩種，實(shí)際上還可分成模擬量、開關(guān)量、脈沖量等，模擬消息傳輸采用同一消息（4-20mADC等）。數(shù)據(jù)化過程中，檢測儀表改變比較大，經(jīng)過幾個(gè)階段，近來多采用ASIC集成電路，并且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)接口封裝在一個(gè)器件中，完成消息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在主動(dòng)化儀表中常常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器等。

應(yīng)變片壓力傳感器原理與應(yīng)用：

在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用zui多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁*力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

電阻應(yīng)變片的工作原理：金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：

 式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω•cm2/m）

    S——導(dǎo)體的截面積（cm2）

    L——導(dǎo)體的長度（m）

    我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長度和截面積都會(huì)發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會(huì)發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時(shí)，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)，長度減小而截面增加，電阻值則會(huì)減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變壓力。

陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用：抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯登電路閉橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并與絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。

陶瓷是一種*的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)，*穩(wěn)定性好。高特性，低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。

擴(kuò)散硅壓力傳感器原理及應(yīng)用：被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號(hào)。

韓國Bongshin懸臂梁式稱重傳感器:

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汽車行業(yè)與壓力傳感器

在壓力傳感器實(shí)用化方面，zui早使用的是汽車壓力傳感器。能夠用于壓力檢測的方法很多，如電阻應(yīng)變片、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電傳感器等等。目前汽車所使用的壓力傳感器主要有以下幾種：歧管負(fù)壓傳感器(用于汽車電子點(diǎn)火提前角控制和燃料噴射系統(tǒng))；狄塞爾內(nèi)燃機(jī)油壓傳感器；變速箱油壓傳感器；制動(dòng)器油壓傳感器；減震器油壓傳感器；輪胎內(nèi)壓傳感器等。

價(jià)格低廉，適應(yīng)大批量生產(chǎn)

這要求傳感器的*性好，不需要復(fù)雜調(diào)整，適合自動(dòng)化生產(chǎn)。

由于汽車壓力傳感器在汽車系統(tǒng)中應(yīng)用范圍廣，因此，它越來越受到有關(guān)方面的重視，同時(shí)，各種新型的壓力傳感器不斷出現(xiàn)。例如，國外使用的高速檔轉(zhuǎn)換指示器是通過發(fā)光二極管顯示高速檔轉(zhuǎn)換的時(shí)間，它是利用燃油總管壓力傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器來實(shí)現(xiàn)的。

近年來，隨著微機(jī)在汽車系統(tǒng)使用的普及，各種高性能的新型壓力傳感器開始大量用于汽車中。發(fā)展較快的是壓阻式半導(dǎo)體壓力傳感器和諧振式水晶壓力傳感器。

半導(dǎo)體壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可以利用集成電路工藝大量生產(chǎn)，使半導(dǎo)體壓力傳感器集成化，這樣就可以大幅度降低壓力傳感器的成本。

此外，汽車半導(dǎo)體壓力傳感器的另一個(gè)特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)傳感器的智能化，這種傳感器能進(jìn)行本機(jī)處理，并使微機(jī)和負(fù)載之間所需的接口，同時(shí)，由于具有零點(diǎn)、滿度、溫度補(bǔ)償和自檢功能，所以不僅提高了壓力傳感器的精度，同時(shí)也改善了傳感器的可靠性。

諧振式水晶壓力傳感器主要作為汽車吸氣負(fù)壓傳感器。其顯著特點(diǎn)是可以在高溫時(shí)仍穩(wěn)定工作，隨著將來薄膜介電體性能的提高，傳感器的性能還會(huì)出現(xiàn)較大的飛躍。

此外，采用將有源壓電和熱釋電薄膜與集成電路制作在一起的相容技術(shù)，還可以制作多功能的汽車傳感器，而且還可以解決壓電傳感器難以集成化的難題。