力準傳感帶您認識壓阻式壓力傳感器

在生活和工業(yè)制造當中，力傳感器、溫度傳感器和稱(chēng)重傳感器是傳感器行業(yè)中應用廣泛的幾種傳感器。在當今快節奏的人類(lèi)社會(huì )，由于科學(xué)和工程技術(shù)的快速發(fā)展，人們對物理量的監測在不同行業(yè)的技術(shù)應用中比以前更加頻繁。

通過(guò)對壓阻式壓力傳感器技術(shù)、應用、產(chǎn)品的分析，分享了一些相關(guān)的原理和概念。

壓力傳感器。

在測量中，壓力是物理學(xué)中反映物質(zhì)狀態(tài)的壓力的重要參數。在壓力測量中，有表壓、絕壓(絕對壓力)、負壓和真空度。工業(yè)上使用的壓力指示值多為表壓，即絕對壓力與大氣壓力的差值，因此絕對壓力是表壓與大氣壓的和。如果測量壓力低于大氣壓，則稱(chēng)為負壓或真空度。

在工作原理上，測量壓力的傳感器分為壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、壓磁式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、霍爾式壓力計等。

壓阻式壓力傳感器。

在實(shí)際應用中，半導體應變片式傳感器被稱(chēng)為壓阻式壓力傳感器，它是在早期使用半導體應變片粘貼在彈性體上制成的。20世紀70年代末，開(kāi)發(fā)了周?chē)潭ǖ牧γ綦娮韬凸枘ひ惑w化的擴散壓阻式壓力傳感器，克服了粘貼帶來(lái)的滯后、蠕變和固有頻率低、集成困難的缺點(diǎn)，將應變電阻條和誤差補償、信號調理等電路集成硅片上。

壓阻式壓力傳感器的主要特點(diǎn)是結構尺寸小，重量輕，易于集成，靈敏度和分辨率高，適用于檢測微壓。但是由于采用半導體硅材料，對溫度敏感，如果不采用溫度補償，溫度誤差會(huì )很大。

應用壓阻式壓力傳感器。

由于壓阻式壓力傳感器具有航天、航海、石化、醫療設備、氣象、軍事設備等一系列優(yōu)點(diǎn)。

到2020年，新冠狀病毒在全球蔓延，全球市場(chǎng)對呼吸機、制氧機、血壓計等醫療設備的需求呈井噴式爆發(fā)，其中壓阻式壓力傳感器是呼吸機的關(guān)鍵部件。在家用呼吸機、醫用呼吸機、高精度血壓計等應用中，壓阻式壓力傳感器一度供不應求，甚至缺貨。

壓阻式壓力傳感器。

壓阻式壓力傳感器工藝復雜，對傳感器制造工藝要求嚴格。目前市場(chǎng)上國產(chǎn)產(chǎn)品較少，多為進(jìn)口。幸運的是，雖然國產(chǎn)產(chǎn)品很少，但也不是沒(méi)有。以下是壓阻式壓力傳感器的技術(shù)參數描述。

壓力范圍:

0~10kN的壓力量程屬于相對較小的壓力測量范圍。在實(shí)際應用中，量程范圍的選擇略大于使用的量程。該量程產(chǎn)品適用于大型商業(yè)終端、消費電子、醫療保健等。

工作溫度。

一般工業(yè)應用和集成電路系統的要求在-40℃-80℃之間。

零輸出。

在工作電壓的激勵下，理論上傳感器空載時(shí)輸出應為零，但實(shí)際上傳感器空載時(shí)輸出不穩定，導致偏差范圍，越小越好。

精確度。

這里的精度是指非線(xiàn)性誤差，是指由空載輸出值和額定載荷時(shí)輸出值決定的直線(xiàn)與增加載荷的實(shí)測曲線(xiàn)之間最大偏差對額定輸出值的百分比。非線(xiàn)性單位為%FS，非線(xiàn)性誤差=量程×非線(xiàn)性。兩種產(chǎn)品的最大誤差為±5%，在實(shí)際應用中，通常在±5%以?xún)?，這種精度完全可以滿(mǎn)足消費和商業(yè)的需要。

過(guò)載壓力

過(guò)載壓力有兩種，一種是安全過(guò)載。安全過(guò)載是指壓力傳感器在此載荷下不會(huì )損壞，但不能長(cháng)期過(guò)載。另一種是極限過(guò)載，是指壓力傳感器的極限臨界負荷，超過(guò)極限意味著(zhù)傳感器會(huì )損壞。