压阻式压力传感器.ppt

压力单位换算表,表3-1 压力单位换算表,（一）压力的概念 大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力 绝对压力：p=pH+pB，是气体所处空间的全部压力 表压力： pB= p-pH，高于大气压的绝对压力与大 气压力之差。,一、应变式压力传感器,（二）种类 测量压力的传感器可分为： 1、绝对压力传感器 2、相对压力传感器（表压） 3、差压传感器,（三）应变式压力传感器,应变片粘贴在 测量压力的弹性元件表面（即感压膜片）。 弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值，而边缘处径向应变达到负的最大值，切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处，并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。,应变式压力传感器主要用于测量管道内部压力、内燃机燃气的压力和喷射力、发动机和导弹试验中脉动压力以及各种领域中的流体压力。,膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身，即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条，并采用周边固定结构制成的固态压力传感器（即压阻式传感器）。,压力传感器 二、 压阻式压力传感器,压阻效应：硅、锗等半导体材料受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。压阻效应的强弱用压阻系数来表示。,R4,R3,R1,R2,输入,输出,p,结构和原理：,压阻式压力传感器：利用压阻效应测量压力的传感器。,压力传感器 压阻式压力传感器,电阻阻值变化与所受应力的关系：,恒压源：,恒流源：,压力传感器 压阻式压力传感器,特点 优点：灵敏度高、无迟滞、频响高、输出电平高、精度高、耐振及耐冲击性能好、功耗小、寿命长、设计及使用方便、可以小型化。 缺点：零位温度漂移和灵敏度温度漂移。,压阻式固态压力传感器 利用扩散工艺制作的四个半导体应变电阻处于同一硅片上，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，动态响应快。,压阻式固态压力传感器的隔离、承压膜片,隔离、承压膜片可以将腐蚀性的气体、液体与硅膜片 隔离开来。,压阻式固态 压力传感器 内部结构,信号处理电路,p,小型压阻式固态压力传感器,高压进气口,低压进气口,小型压阻式固态差压传感器,可用于呼吸、透析和注射泵等设备,p1进气管,p2进气管,电缆引出,小型压阻式固态压力传感器,表压压力传感器,p1进气管,投入式液位计,压阻式压力传感器安装在不锈钢壳体内，并用不锈钢支架固定放置于液体底部。压阻式固态压力传感器的高压侧p1进气孔用柔性不锈钢隔离膜片隔离，并用硅油传导压力，与液体相通。,传感器的低压侧进气孔通过一根很长的橡胶“背压管”与大气相通，传感器的信号线、电源线也通过该“背压管”与外界的仪表接口相连接。,投入式液位计外形,压阻式固态压力传感器,与水位成正比的光柱,橡胶 背压管,进水孔,投入式液位传感器必须使用安装支架，适应于深度为 几米 至 几十米，且混有 大 量 污物、杂质的水或其他液体的液位测量。,投入式液位传感器,投入式液位计液位的计算： 安装高度h0处水的表压 p1=gh1,所以： h=h0+h1=h0+p1 /（g）,例：液位计安装高度为1m，测得压力为98kPa，