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化工—几类重要的压力传感器类型解析

发布日期: 2015-08-21
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传感器技术是现代科学技术发展水平的象征,和压力传感器技术的一个重要分支,传感器技术。目前,各种类型的压力传感器,如扩散硅,硅电容,蓝宝石,陶瓷厚膜,金属应变式等类型,广泛应用于国民生产的工业和科技领域。下面简要介绍一些常用的压力传感器的特点和相互之间的差异。
蓝宝石压力传感器
蓝宝石压力传感器采用电阻应变式工作原理,使用蓝宝石上硅作为半导体敏感元件,具有不可比拟的数量特征。
蓝宝石单晶绝缘体元素组成,不滞,疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅强,硬度高,不变形;和蓝宝石具有很好的灵活性和绝缘,因此,使用蓝宝石上硅制造半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,它有一个非常好的工作特性;蓝宝石辐射特征强;此外,蓝宝石上硅半导体敏感元件没有pn漂移,因此,从根本上简化了生产工艺,提高重复性,确保高产量。
蓝宝石上硅半导体敏感元件制造压力传感器及变送器,在恶劣的工作条件下工作,可靠性高,精度好,温度误差小,性能价格比高。
扩散硅压力传感器
扩散硅压力传感器的工作原理是:被测介质的压力直接作用于传感器膜片(不锈钢或陶瓷),隔膜和介质压力成正比的位移,使传感器的电阻值的变化,用电子线路检测这种变化,并转换输出一个对应于这个标准压力测量信号。
陶瓷压力传感器
耐腐蚀陶瓷压力传感器,没有转移的液体,压力直接作用于前表面的陶瓷膜,膜表面,使膜片产生微小变形,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接在惠斯通电桥(封闭),由于压敏电阻的压阻效应,使桥梁产生压力的高度成正比的线性,和励磁电压成正比的电压信号,信号的标准根据不同的校准for2,3,3.3mv压力范围,可兼容和应变传感器。用激光校准,该传感器具有高温度稳定性和时间稳定性,传感器温度compensation0丙~70℃,且绝大部分介质直接接触。压力传感器的应用

陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和震动的材料。陶瓷的热稳定性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40℃~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电器绝缘程度大于2KV,输出信号强,长期稳定性好。高特性、低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其他类型传感器的趋势,在中国越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

陶瓷厚膜力敏之元件结构优势互补
厚膜压力传感器的扩散硅压力传感器,压力传感器之后的又一重大技术创新,而力敏感的元素是目前国内外*与数字信号输出的传感元件,所以陶瓷厚膜技术及力敏与元素在zui简单的电路的巧妙结合,可以出现一种高性能的传感器,成本低。具体来说,陶瓷厚膜技术具有以下优点:
陶瓷弹性体具有优良的性能,光滑,均匀,致密材料的范围是严格依照虎克定律,没有塑性变形。
厚薄膜电阻(包括高温线)与陶瓷膜刚性烧结在一起,无需使用胶水粘贴。刚性结构蠕变小,漂移小,静态稳定性,动态性能。
厚厚的弹性体结构简单,易于制备。它与扩散硅压力传感器不需要相比,半导体技术形成的扩散阻力的弹性膜片,大大减少生产线的前期投资和处理成本。
陶瓷厚膜电阻液体或气体介质的腐蚀,不通过不锈钢膜片和硅油转换和隔离,封装结构简化,进一步降低了成本。
工作成宽。范围取决于有效半径和膜厚比,只要微压力不小于下,原则上更高的范围也容易实现。
在工作温度范围宽,达-40℃到实践中。
陶瓷厚膜力数字传感器的结构设计
陶瓷厚膜力数字传感器主要由陶瓷环,陶瓷膜和陶瓷盖板三部分组成。陶瓷膜作为测力弹性体,使用95% al2o3porcelain和精加工,要求光滑,均匀,致密,厚度和有效半径的设计范围。
瓷环采用热压铸高温成型。陶瓷膜和陶瓷环之间的高温玻璃糊,由厚膜印刷,热烧结技术发射在一起,形成一个周边固支的力传感杯状弹性体,即在陶瓷的夹紧部分形成无蠕变刚性结构。在陶瓷膜表面,即杯底,厚膜技术使传感器电路。陶瓷盖板下部圆形槽,盖板和隔膜之间形成一定的间隙,通过限制可以防止膜超负荷由于过度弯曲断裂,形成在传感器过载保护。

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