以下是常見壓力傳感器的介紹:
應變式壓力傳感器
原理:外力作用于密封彈性元件使其形變,導致應變電阻阻值變化,以此間接測量壓力
優點:精度高、測量范圍大;頻率響應特性好;應變片尺寸小、重量輕、使用方便、測量速度快,對被測物影響小;適應性強,可用于多種惡劣環境;靈敏度和精度高,性能穩定可靠;價格便宜,品種多,工藝成熟
缺點:輸出信號小、線性范圍窄,動態響應較差
應用場景:廣泛用于測量管道內部壓力、內燃機燃氣壓力、壓差和噴射壓力、發動機和導彈試驗中的脈動壓力以及各種領域中的流體壓力等
壓阻式壓力傳感器
原理:壓力使單晶硅材料電阻率改變,通過測量電路輸出與力變化成正比的電信號
優點:尺寸小、固有頻率高,可測寬頻脈動壓力;精度較高;靈敏度較高;在生物醫學領域可測量多種體內壓力,應用廣泛
缺點:存在交叉靈敏度問題,受溫度影響大;在承受壓力回路中使用時可靠性差,不均勻負載會導致讀數誤差
應用場景:常用于航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫學工程等領域,如測量飛機機翼氣流壓力分布、發動機進氣口動態畸變,以及汽車發動機的氣門控制、油泵壓力、輪胎氣壓、制動系統壓力等
電容式壓力傳感器
原理:壓力使電容器極板間距或極板間介質改變,致使電容值變化來測量壓力
優點:精度高、穩定性好、壽命長、可靠性高;結構簡單、易于加工、制造成本低;測量范圍寬、響應速度快;線性度、溫度特性和電氣性能良好
缺點:結構復雜,需外部電路支持;差動電容式加工困難,難以保證對稱性,不能隔離被測氣體或液體
應用場景:在工業自動化、石油化工、醫療設備、環保監測等領域應用廣泛,如氣瓶壓力監測、氣體管道壓力測量、發動機壓力監測、呼吸機和血壓計等醫療設備以及水體和大氣壓力變化監測等
壓電式壓力傳感器
原理:基于壓電效應,壓力使壓電材料產生電荷,經電荷放大器等電路轉換為電壓信號來測量壓力
優點:靈敏度高、響應速度快;自發電,無需外部電源;頻率響應范圍寬
缺點:不能測量靜態壓力;受溫度和電壓等條件限制較大
應用場景:常用于聲學測量、振動檢測、發動機壓力監測等,如在航空發動機的振動監測、槍炮膛內壓力測量等方面有重要應用
電感式壓力傳感器
原理:壓力改變磁路磁阻,使線圈電感變化,從而測量壓力 。
優點:結構簡單、可靠性高、壽命長。
缺點:精度相對較低,靈敏度不高,響應速度較慢。
應用場景:多應用于液壓系統壓力監測等對精度要求不高、壓力變化較緩慢的場合 。
審核編輯 黃宇
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