水壓力傳感器工作原理

　　水壓傳感器是工業實踐中較為常用的一種壓力傳感器，其廣泛應用于各種工業動化環境、水利水電工程、交通建筑設備、生產自控系統、航空航天技術、船舶技術、輸送管道等區域。

　　水壓傳感器芯體通常選用擴散硅，工作原理是被測水壓的壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產生與水壓成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個相對應壓力的標準測量信號。

　　靜態特性

　　傳感器的靜態特性是指對靜態的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態特性可用一個不含時間變量的代數方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主要參數有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。

　　（1）線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。

　　（2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。

　　（3）遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。

　　（4）重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。

　　（5）漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，次現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結構參數；二是周圍環境（如溫度、濕度等）。

　　動態特性

　　所謂動態特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

　　水壓傳感器的參數

　　量 程： -0.1～0～1～150（MPa） 量程可選

　　綜合精度： 0.1%FS、0.25%FS、0.5%FS

　　輸出信號： 4～20mA（二線制）、0～5V、1～5V、0～10V（三線制） 、RS485（數字信號）

　　供電電壓： 24VDC（9～36VDC）

　　介質溫度： -20～85℃（常溫型） -20～200℃（中溫型） -20～600℃（高溫型）

　　環境溫度： 常溫（-20～85℃）

　　零點溫漂移： ≤±0.05%FS℃

　　量程溫度漂移： ≤±0.05%FS℃

　　補償溫度： 0~70℃

　　安全過載： 150%FS

　　極限過載： 200%FS

　　響應時間： 5 mS（上升到90%FS）

　　負載電阻： 電流輸出型：最大800Ω；電壓輸出型：大于5KΩ

　　絕緣電阻： 大于2000MΩ （100VDC）

　　密封等級： IP65

　　長期穩定性能： 0.1%FS/年

　　振動影響： 在機械振動頻率20Hz～1000Hz內，輸出變化小于0.1%FS

　　電氣接口（信號接口）： 赫斯曼接頭+四芯屏蔽線

　　機械連接（螺紋接口）： M20×1.5等，其它螺紋可依據客戶要求設計
責任編輯：YYX