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压力传感器应用与技术
点击次数:707 发布时间:2020-09-04

压力传感器应用

通常,为传感器的大超压是一旦压力恢复到其正常工作范围即可施加而不影响传感器性能的高压力值。超过超压极限,可能会发生长久性偏移或损坏,从而影响设备的性能,但压力介质的压力将达到爆破压力额定值。“爆破压力”是无法再将压力安全地容纳在设备内且隔膜可能破裂的值。

可以提供这些电子传感器以用于相对较宽的介质温度范围,通常是-40至+125℃,甚至是180/200℃。较高的额定温度可以通过集成的散热片设计或远程电子装置直接容纳在传感器入口,从而避免了使用诸如降温线圈或尾纤虹吸管之类的单独组件对压力介质进行预冷却的需求。

还必须考虑将要安装/操作传感器的环境温度,因为额定值通常较低,例如通常在大值85 -105℃的区域。

还可以提供提供量程“量程比”比的解决方案,从而使用户可以将例如10 bar(g)的设备重置为较低的值,例如4 bar(g)。零信号点也可以升高或抑制到高于或低于大气压的值,例如1至4 bar(g)或-1至4 bar(g)。

或者,对于“差压”(dP)传感器或变送器,全量程输出表示两个输入压力中的大工作差。当两个输入压力相等时(零压差),将出现零点。大系统压力很重要,否则称为管路压力。这是可以同时施加到两个压差端口而不会降低性能的大压力。如果压力差沿正,负或两个方向出现,则也需要考虑,因为可能需要定制的校准/双向输出。例如,测量P1-P2,P2-P1或两者。

商用压力传感器和变送器通常根据准确性进行定价,从低成本OEM到用于测试/研发应用的高性能单元。因此,对于用户而言,准确确定所需的性能和主要的工作条件非常重要,以确保针对每个特定应用提供具成本效益的解决方案。例如,室温条件下的测量精度可在1%至0.1%之间变化,并具有不确定性因素,例如非线性,磁滞,可重复性和零/跨距偏移。如果温度变化很大,那么这些值可能会更大。

压阻式硅传感技术

在传感膜片上有多种测量方法,但是流行的方法通常是使用惠斯通电桥配置中的使用四个应变仪的集成电路进行的。例子包括压电电阻硅和薄膜硅膜片技术,这些技术甚至可以满足至关重要的高可靠性应用,例如SIL(安全集成等级)或PL(性能等级)要求,例如SIL 2或PL:d级。可以在单个压力传感器内提供测量冗余,例如,通过在膜片上具有两个完全独立的信号处理和输出通道的测量点。

薄膜和扩散式压阻硅压力感测技术非常灵敏,因此可在小材料应变的情况下产生小的膜片挠度,从而确保出色的动态性能。高度适应性强,结构紧凑,坚固耐用的模块化包装,可提供完全集成的高可靠性传感器,可轻松生产,适用于从低成本OEM生产到高性能R&D和测试的各种应用。该技术非常准确,紧凑,轻便,具有出色的操作特性,例如过载,振动,冲击和加速阻力。

产品线为工业机械,过程和环境系统到汽车,铁路和航空航天等市场提供广泛的具有成本效益的可靠解决方案。

利用薄膜硅或钢或扩散的硅膜片,可以在几毫巴至4000 bar或更高的压力范围内有效地测量非常高和很低的压力范围,并且适用于-40至200摄氏度的介质温度。提供压力表,值,真空和差动配置,以及齐平安装/开放式隔膜。

压力传感器和变送器

压力传感器通常,压力传感模块配有带有内部压力入口/腔的螺纹过程连接,以使介质到达内部膜片组件。也可以提供不带此入口的外部(齐平/开放式)隔膜,以适应(例如)卫生,粘性或泥浆应用,这些场合通常位于螺纹端面,具体取决于所需的机械配置。

信号调理电子设备还提供在紧凑坚固的圆柱形外壳内的膜片组件后面,以为各种工业应用提供坚固的“压力传感器”或“压力变送器”。信号调理提供合理的高电平输出,可以补偿温度变化等环境误差,并可以防止环境电磁场辐射。可以使用纯模拟电路来提供此功能,但是基于数字的信号调理(例如ASIC)通常会提供出色的线性度和热补偿能力,从而显着提高传感器的测量性能。

“压力传感器”通常会提供放大的高电平电压输出(例如0至10Vdc,0至5Vdc,1-5Vdc,0.5至4.5Vdc),尽管有些仅提供基本或“原始”传感器惠斯登电桥输出(通常为50)。至100mV FS),而“压力变送器”将产生电流输出(例如4 – 20mA)。4-20mA或1-5Vdc信号的升高的零点使电缆断裂和仪器故障得以检测。通常需要外部电源来提供固定的激励电压,具体取决于配置和应用,该激励电压通常为5V至32V。

放大后的输出压力传感器通常适合于工业环境中的中短距离传输,而压力变送器则更适合于长距离信号传输,并且由于产生的4-20mA信号较低,因此更适合于具有密集/重要电磁场的操作环境对电干扰敏感,并自动补偿电缆电阻。

 

2020年9月4日发布作者:深圳德普瑞工控工程有限公司  曾小姐