隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的發(fā)展，目前市場上壓力傳感器種類越來越多，其規(guī)格、性能、價格差異很大。那么選用怎樣的壓力傳感才能滿足需要？ 這就涉及到傳感器的選用。選用的原則便是以最經(jīng)濟(jì)的價格買到滿足其用途、壓力量程、溫度范圍、精度要求滿足的美國壓力傳感器。

1.用途方面

     根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓力傳感器可以分為測定絕對壓力、對大氣的相對壓力和差壓。測定絕對壓力時，傳感器內(nèi)自身帶有真空參考壓，所測壓力是相對于真空的壓力。對大氣的相對壓力是以大氣壓力為參考壓，因此傳感器彈性膜一側(cè)始終與大氣是連通的。由于大氣壓力與離地面的高度、四季中大氣中水汽含量的變化以及不同地點和組成大氣的各種氣體的含量的變化有關(guān)。因此，所測得的相對壓力便與上述因素有關(guān)。此外，還可從傳感器彈性膜兩側(cè)分別導(dǎo)人流體壓力，這樣能測定流體不同地點或流體間的差壓。針對不同用途應(yīng)選用不同結(jié)構(gòu)的壓力傳感器。

2.精度方面

     由于用半導(dǎo)體芯片制成的壓力傳感器的精度受溫度的影響，因此應(yīng)注意傳感器的使用溫度范圍。

     靜態(tài)精度是指某一特定溫度（室溫25 ℃） 下應(yīng)達(dá)到的精度。可以分為四檔：0101 - 011 %FS 為超高精度：011 - 1 %FS 為高精度：1 - 2 %FS 為普通精度；2 - 10 %FS 為低精度。

     全溫度范圍精度是指壓力傳感器在整個使用溫度范圍內(nèi)都應(yīng)達(dá)到的精度。同樣可以分為四檔：

0101 - 011 %FS;011 - 1 %FS;1 - 2%FS;2 - 10 %FS. 靜態(tài)精度達(dá)到011 - 1 %FS ,也許全溫度范圍精度只夠1 - 2 %FS ,甚至只夠2 - 10 %FS.

     壓力傳感器達(dá)到高精度時，必然在制作過程中增添了許多附加工藝以及校淮過程和補(bǔ)償技術(shù)，相應(yīng)成本提高了，當(dāng)然其售價也隨之增加。因此應(yīng)根據(jù)壓力傳感器實際應(yīng)用場合和要求，提出合理的精度要求及相應(yīng)的溫度范圍。

     一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，近距離滿量程輸出電壓可達(dá)100- 150mV ,輸出電流為0- 0101mA. 遠(yuǎn)距離輸出信號電壓便會衰減，應(yīng)采用電流信號輸出。經(jīng)壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA 以下的電流信號。這樣，價格就成倍增加。

    另外，得到數(shù)字信號和頻率信號需要經(jīng)過A/ D 和V/ F 變換。通常傳感器采用的兩種激勵源是恒流源和恒壓源。

    恒流源激勵有利于熱靈敏度漂移的補(bǔ)償作用。因為橋臂電阻器的溫度系數(shù)為正，而靈敏度溫度系數(shù)為負(fù)。恒流源激勵時的輸出信號電壓的溫度系數(shù)是兩者的代數(shù)和。

    而恒壓激勵不能直接提供靈敏度溫度補(bǔ)償效果。但用恒壓源激勵時可在橋外串接熱敏電阻或二極管以補(bǔ)償熱靈敏度漂移。用恒流源激勵時，這種靈敏度補(bǔ)償方法便不起作用。因此，不能隨意互換恒壓源激勵和恒流源激勵。

    一般精度測量時用恒流源激勵。恒壓源激勵時，測量的精度取決于恒壓源穩(wěn)壓器件的精度。

3.壓力量程范圍方面

    壓力傳感器的壓力適用范圍是分級的。因為壓力傳感器的彈性膜承受流體壓力有個耐壓極限，超過該極限彈性膜便破裂了。一般來說，每一傳感器都有20 - 300 %的過壓能力。因此，產(chǎn)品說明書上的壓力最大量程為耐壓極限的30 - 80 %. 選用過高的壓力量程是不必要的。

    壓力量程的選用應(yīng)主要考慮三個方面的因素： 即傳感器的最大過壓能力、精度與壓力量程的關(guān)系和傳感器的價格與壓力量程的關(guān)系。

    對于傳感器的最大過壓能力，傳感器承受靜壓力與動壓力情況下是有很大區(qū)別的。后者往往會出現(xiàn)沖擊壓力，甚至沖擊波。沖擊壓力遠(yuǎn)高于靜壓力。因此傳感器在承受動壓力時，應(yīng)選用較大的過壓能力。否則沖擊壓力很容易達(dá)到極限耐壓，使壓力傳感器受到破壞。

    對于精度與壓力量程的關(guān)系。壓力傳感器的熱零點漂移和熱靈敏度漂移系數(shù)及非線性誤差是影響傳感器精度的重要指標(biāo)。對同一壓力傳感器來說，熱零點漂移系數(shù)隨工作壓力增加而減小，而熱靈敏度系數(shù)和非線性誤差隨工作壓力增加而增加。因此，工作壓力增加有利于減小熱零點漂移，而不利于熱靈敏度漂移和非線性誤差。熱零點漂移比較大時，提高工作壓力量程有利于提高壓力傳感器的精度。熱零點漂移比較小時，減小工作壓力量程有利于提高精度。對不同壓力量程的傳感器來說，靈敏度是不同的。低壓力量程傳感器的靈敏度高分辨率自然也高。

     對于傳感器的價格與壓力量程的關(guān)系，一般來說，013 - 1MPa的壓力傳感器的價格較便宜，011MPa以下或1MPa 以上的壓力傳感器價格比較貴。測定2- 3kPa 壓力時可選購10 - 50kPa 的壓力傳感器。特別是使用者自己設(shè)計和選用補(bǔ)償電路時，能使精度進(jìn)一步提高。這樣可以使成本大幅度降低。一般而言，質(zhì)量好的壓力傳感器，滿量程輸出都可以達(dá)到100mV/ 10V. 如果只用一半的壓力量程，則對應(yīng)的輸出便只有50mV/ 10V. 因此最大工作量程應(yīng)盡可能接近產(chǎn)品說明書上所標(biāo)明的該壓力傳感器的量程級。

4.對溫度的要求

     用半導(dǎo)體芯片制備的壓力傳感器的特點是受溫度的影響大，不僅存在熱零點漂移還存在熱靈敏度漂移。溫度明顯影響壓力傳感器的精度。為了消除溫度的影響，就需應(yīng)用各種溫度補(bǔ)償技術(shù)。溫度范圍越寬，補(bǔ)償技術(shù)難度越大，且校準(zhǔn)工作量越大，所能保證的全溫度范圍的精度便越低。為此應(yīng)根據(jù)壓力傳感器所應(yīng)用的實際溫度范圍和精度要求提出合理的要求。

     一般將壓力傳感器的使用溫度范圍分為四類：

     普通商業(yè)級，范圍為- 10 - 60 ℃；工業(yè)級，范圍為-25 - 80 ℃；軍事級，范圍為- 55 - 125 ℃；特殊級，范圍為- 60 - 350 ℃。

     壓力傳感器在室內(nèi)應(yīng)用時，可選擇商業(yè)級；有室外應(yīng)用時可選擇工業(yè)級。也可以采取措施使傳感器與環(huán)境熱隔離或進(jìn)行加熱或冷卻，選       擇普通商業(yè)級用在- 10 ℃以下或60 ℃以上的環(huán)境中。選擇什么溫度范圍還應(yīng)考慮傳感器的電子學(xué)溫度特性和機(jī)械溫度特性。

 

 

 

 

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