壓力傳(chuan)感器應(ying)用

通常，為傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)大超壓(ya)(ya)(ya)(ya)是(shi)一旦壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)恢復到其正常工作范圍即可(ke)(ke)施加而不影響傳(chuan)感(gan)(gan)器性能的(de)高壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)。超過超壓(ya)(ya)(ya)(ya)極限，可(ke)(ke)能會發生長久性偏移或損壞(huai)，從(cong)而影響設(she)備(bei)的(de)性能，但壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)介(jie)質的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)將達到爆破(po)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)額定值(zhi)。“爆破(po)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)”是(shi)無法再將壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)安全地容納(na)在設(she)備(bei)內且隔(ge)膜可(ke)(ke)能破(po)裂(lie)的(de)值(zhi)。

可(ke)以(yi)提供這(zhe)些電(dian)子(zi)傳(chuan)感(gan)器以(yi)用于相(xiang)對較寬的(de)介質溫度范圍，通常是(shi)-40至+125℃，甚至是(shi)180/200℃。較高的(de)額定溫度可(ke)以(yi)通過集成(cheng)的(de)散熱片(pian)設計或(huo)遠程電(dian)子(zi)裝置直接容納在傳(chuan)感(gan)器入(ru)口，從而避免了使(shi)用諸如(ru)降溫線圈或(huo)尾纖虹吸管之(zhi)類的(de)單(dan)獨組件對壓(ya)力介質進行預冷卻的(de)需求。

還必須考(kao)慮(lv)將要安裝/操作傳感(gan)器的環境溫度(du)，因為額(e)定值(zhi)通(tong)常較(jiao)低，例如通(tong)常在大值(zhi)85 -105℃的區域。

還可(ke)以(yi)(yi)提(ti)(ti)供提(ti)(ti)供量程“量程比”比的(de)解決方(fang)案，從而使用戶可(ke)以(yi)(yi)將例(li)如10 bar（g）的(de)設備重置(zhi)為較低的(de)值，例(li)如4 bar（g）。零信(xin)號點也可(ke)以(yi)(yi)升高或(huo)抑制到高于(yu)或(huo)低于(yu)大(da)氣(qi)壓(ya)的(de)值，例(li)如1至4 bar（g）或(huo)-1至4 bar（g）。

或者，對于“差壓(ya)”（dP）傳感器(qi)或變(bian)送器(qi)，全量程輸出(chu)(chu)表示兩(liang)(liang)個輸入(ru)壓(ya)力中的大工作差。當兩(liang)(liang)個輸入(ru)壓(ya)力相等時(shi)（零壓(ya)差），將出(chu)(chu)現(xian)零點。大系統(tong)壓(ya)力很重要(yao)(yao)，否則稱(cheng)為(wei)管(guan)路(lu)壓(ya)力。這是可以(yi)同(tong)時(shi)施(shi)加到兩(liang)(liang)個壓(ya)差端口而不會降低(di)性能(neng)的大壓(ya)力。如果壓(ya)力差沿正，負或兩(liang)(liang)個方(fang)向出(chu)(chu)現(xian)，則也需要(yao)(yao)考(kao)慮，因為(wei)可能(neng)需要(yao)(yao)定(ding)制(zhi)的校準/雙向輸出(chu)(chu)。例如，測(ce)量P1-P2，P2-P1或兩(liang)(liang)者。

商用(yong)壓力傳(chuan)感(gan)器和變送器通常根(gen)據準(zhun)確(que)(que)性(xing)進行定(ding)價，從低成(cheng)本OEM到(dao)用(yong)于測試/研發(fa)應用(yong)的高性(xing)能單元。因(yin)此，對(dui)于用(yong)戶(hu)而言，準(zhun)確(que)(que)確(que)(que)定(ding)所需的性(xing)能和主要的工作條件非常重(zhong)要，以(yi)確(que)(que)保針對(dui)每個特定(ding)應用(yong)提供具成(cheng)本效益的解決(jue)方案。例(li)如，室溫條件下的測量(liang)精度可在1％至0.1％之間變化，并具有不確(que)(que)定(ding)性(xing)因(yin)素，例(li)如非線性(xing)，磁滯，可重(zhong)復性(xing)和零(ling)/跨距偏移。如果(guo)溫度變化很大(da)，那(nei)么這些值可能會(hui)更大(da)。

壓阻(zu)式硅傳感(gan)技(ji)術

在傳感(gan)膜(mo)片上有多種測(ce)量方(fang)(fang)法(fa)，但是流(liu)行的(de)方(fang)(fang)法(fa)通(tong)(tong)常是使用(yong)(yong)惠斯通(tong)(tong)電橋配置中的(de)使用(yong)(yong)四個(ge)應變儀的(de)集成(cheng)電路進(jin)行的(de)。例子包括壓電電阻(zu)硅和(he)薄膜(mo)硅膜(mo)片技術，這些(xie)技術甚至(zhi)可(ke)以滿足至(zhi)關重(zhong)要的(de)高可(ke)靠性應用(yong)(yong)，例如(ru)(ru)SIL（安全(quan)集成(cheng)等級）或PL（性能等級）要求，例如(ru)(ru)SIL 2或PL：d級。可(ke)以在單(dan)個(ge)壓力(li)傳感(gan)器內提供測(ce)量冗余，例如(ru)(ru)，通(tong)(tong)過在膜(mo)片上具有兩(liang)個(ge)*獨立的(de)信號處理(li)和(he)輸出通(tong)(tong)道的(de)測(ce)量點。

薄膜(mo)和擴散式(shi)壓(ya)阻硅壓(ya)力感測技(ji)術非常(chang)靈敏，因(yin)此可(ke)(ke)在小材料(liao)應變(bian)的情(qing)況下產(chan)生(sheng)(sheng)小的膜(mo)片撓度，從(cong)而確(que)保(bao)出色的動態性能。高(gao)度適應性強(qiang)，結構緊湊(cou)，堅(jian)固耐用(yong)的模塊(kuai)化包裝，可(ke)(ke)提供*集成(cheng)的高(gao)可(ke)(ke)靠性傳感器，可(ke)(ke)輕(qing)松生(sheng)(sheng)產(chan)，適用(yong)于從(cong)低成(cheng)本(ben)OEM生(sheng)(sheng)產(chan)到高(gao)性能R＆D和測試(shi)的各種應用(yong)。該技(ji)術非常(chang)準確(que)，緊湊(cou)，輕(qing)便，具有(you)出色的操作特性，例如過載，振(zhen)動，沖擊和加速阻力。

產品線(xian)為工業機械，過程和(he)環境系統到汽(qi)車，鐵路(lu)和(he)航空航天(tian)等市(shi)場(chang)提供廣泛的具有(you)成本效益的可靠(kao)解(jie)決方案。

利用薄膜硅或鋼或擴散的(de)硅膜片(pian)，可以在幾毫巴(ba)至4000 bar或更(geng)高的(de)壓(ya)力范圍內有效地測量非(fei)常高和很(hen)低的(de)壓(ya)力范圍，并且適用于-40至200攝氏度(du)的(de)介質溫度(du)。提供(gong)壓(ya)力表，值，真空和差動配置(zhi)，以及齊平安(an)裝(zhuang)/開(kai)放式隔膜。

壓力(li)傳感器和變送器

壓力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)通常，壓力(li)(li)傳(chuan)感模塊配有(you)帶有(you)內部壓力(li)(li)入(ru)口/腔的(de)螺紋過程連接，以使介質到(dao)達內部膜片組件。也可以提供不帶此入(ru)口的(de)外部（齊平(ping)/開放(fang)式）隔膜，以適應(ying)（例如）衛生(sheng)，粘性或泥漿應(ying)用，這些(xie)場合通常位于螺紋端(duan)面(mian)，具(ju)體取(qu)決于所需(xu)的(de)機械(xie)配置。

信(xin)號(hao)調理(li)電(dian)子設備還提(ti)(ti)供在緊湊堅固的(de)圓柱形外殼內(nei)的(de)膜片組件后面，以為各種工業應用提(ti)(ti)供堅固的(de)“壓力傳感器(qi)”或“壓力變送器(qi)”。信(xin)號(hao)調理(li)提(ti)(ti)供合理(li)的(de)高(gao)電(dian)平輸(shu)出(chu)，可(ke)以補(bu)償溫度變化等(deng)環(huan)(huan)境誤差，并可(ke)以防止(zhi)環(huan)(huan)境電(dian)磁場輻(fu)射。可(ke)以使用純(chun)模擬(ni)電(dian)路來提(ti)(ti)供此功能，但是基(ji)于(yu)數字的(de)信(xin)號(hao)調理(li)（例如(ru)ASIC）通常(chang)會提(ti)(ti)供出(chu)色的(de)線(xian)性(xing)(xing)度和熱補(bu)償能力，從(cong)而顯著提(ti)(ti)高(gao)傳感器(qi)的(de)測量性(xing)(xing)能。

“壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)”通常(chang)會提供放大的(de)高電(dian)(dian)平電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)輸(shu)(shu)出（例(li)如(ru)0至(zhi)(zhi)10Vdc，0至(zhi)(zhi)5Vdc，1-5Vdc，0.5至(zhi)(zhi)4.5Vdc），盡管有些僅(jin)提供基本或“原始”傳(chuan)感(gan)器(qi)惠斯(si)登電(dian)(dian)橋(qiao)輸(shu)(shu)出（通常(chang)為50）。至(zhi)(zhi)100mV FS），而“壓(ya)(ya)(ya)力(li)變送器(qi)”將產生(sheng)電(dian)(dian)流輸(shu)(shu)出（例(li)如(ru)4 – 20mA）。4-20mA或1-5Vdc信(xin)號(hao)的(de)升高的(de)零點使電(dian)(dian)纜斷裂和(he)儀器(qi)故障得以檢測。通常(chang)需要外部電(dian)(dian)源(yuan)來提供固定的(de)激(ji)勵電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)，具體(ti)取(qu)決于配置和(he)應用，該激(ji)勵電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)通常(chang)為5V至(zhi)(zhi)32V。

放(fang)大(da)后的(de)(de)輸出壓力傳(chuan)感器(qi)通常(chang)適合于工業環境中的(de)(de)中短距離(li)傳(chuan)輸，而壓力變送(song)器(qi)則(ze)更適合于長(chang)距離(li)信號(hao)傳(chuan)輸，并(bing)且(qie)由于產生的(de)(de)4-20mA信號(hao)較低，因此(ci)更適合于具有密集/重要電(dian)(dian)磁場的(de)(de)操作(zuo)環境對電(dian)(dian)干擾(rao)敏感，并(bing)自動補償(chang)電(dian)(dian)纜電(dian)(dian)阻。

2020年(nian)9月4日發(fa)布作者：深(shen)圳德普瑞(rui)工控工程有限公司  曾小姐(jie)