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壓力傳感器基礎(chǔ)知識 |
敏感元件是能夠靈敏地感受被測變量并作出響應(yīng)的元件。如：彈性膜盒能感受壓力的高低而引起形變，形變的程度就是對壓力高低的響應(yīng)，因此，彈性膜盒是一種壓力敏感元件。
傳感器不但應(yīng)該對被測量敏感，而且具有把它對被測量的響應(yīng)傳送出去的功能。也就是說，傳感器不只是一般的敏感元件，它的輸出響應(yīng)還必須是易于傳送的物理量。例如：上訴的彈性膜盒的輸出響應(yīng)是形變，是微小的幾何量，不便于向遠方傳送。如果把膜盒中心的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板的間隙變化，就成為輸出響應(yīng)是電容量的壓力傳感器。
由于電信號便于傳送，所以絕大多數(shù)傳感器的輸出是電量的形式，如電壓、電流、電阻、電感、電容、頻率等。
變送器是從傳感器發(fā)展而來的，凡能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器就稱為變送器。（標(biāo)準(zhǔn)信號是物理量的形式和數(shù)值范圍都符合標(biāo)準(zhǔn)的信號。例如直流4～20mA）有了統(tǒng)一的信號形式和數(shù)值范圍，就便于把各種變送器和其他儀表組成檢測系統(tǒng)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
輸出為非標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器，必須和儀表或裝置配套，才能實現(xiàn)檢測或調(diào)節(jié)功能。為了通用性和靈活性，某些傳感器的輸出可以靠轉(zhuǎn)換器把非標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，使之與帶有標(biāo)準(zhǔn)信號的輸入電路或接口的儀表配套。不同的標(biāo)準(zhǔn)信號也可借助于轉(zhuǎn)換器互相轉(zhuǎn)換。例如利用氣/電轉(zhuǎn)換器，能把20～100 kPa的空氣壓力轉(zhuǎn)換成0～10mA的直流電流。
位式作用和連續(xù)作用：
位式作用，也稱為開關(guān)作用，即傳感器在輸入變量整個變化范圍內(nèi)其輸出相應(yīng)只有兩種狀態(tài)，例如空氣狀態(tài)的“高”和“低”。
位式作用的傳感器多用于被測變量的超限報警、連鎖保護、順序控制。例如我們的壓力開關(guān)。
需要連續(xù)檢測或調(diào)節(jié)某些變量時，就必須用連續(xù)作用的傳感器或變送器。
長野的變送器中所使用的傳感器SS—蒸發(fā)型半導(dǎo)體應(yīng)變片的特點：
（1）相對于粘貼式和擴散式技術(shù)。
（2）其可測壓力范圍 -0.1～0.3MPa；0～200MPa 。
（3）具有耐用性和穩(wěn)定性。
半導(dǎo)體應(yīng)變片的制作方法：粘貼方式、蒸發(fā)方式、擴散方式。
長野的變送器，如KM31、KM10 等，其半導(dǎo)體應(yīng)變片部分、感應(yīng)元件（不銹鋼隔膜）以及壓力接口部分通過焊接連接成一體，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性，抗震性和抗沖擊性良好。
蒸發(fā)式半導(dǎo)體應(yīng)變片的具體制作方式如下：
（1）在不銹鋼隔膜上使用CVD等離子沉淀一層SiO2絕緣膜
（2）在SiO2絕緣膜上再沉淀一層多晶硅。
（3）在多晶硅上使用激光蝕刻，應(yīng)變片成型 。
（4）用電子束照射蒸鍍，配上金制電極。
（5）再使用CVD等離子沉淀一層SiNx保護膜。
根據(jù)傳感器或變送器的安裝場所有無易燃易爆氣體及危險程度，選擇隔爆型及本安型。
（1）隔爆型在內(nèi)部電路和周圍易燃氣體之間采取了隔離措施，允許使用在有一定危險性的環(huán)境里 。
（2）本安型即本質(zhì)安全型的簡稱，依靠設(shè)計的電路保證在正常工作及故障（意外短路或斷路）狀態(tài)下都不會引起燃爆事故，可用在十分易燃易爆的場所。
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