半导体压力传感器

时间:2024-07-30 03:06:06编辑:流行君

压力传感器原理 压力传感器原理详细说明

压力传感器工作原理:

1 、应变片压力传感器原理

力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。

电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU )显示或执行机构。

2 、陶瓷e68a84e8a2ade799bee5baa631333365643632压力传感器原理

陶瓷压力传感器 压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的电压信号。

3 、扩散硅压力传感器原理

工作原理:被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化, 用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

4 、蓝宝石压力传感器

利用应变电阻式工作原理,采用硅- 蓝宝石作为半导体敏感元件,具有良好的计量特性。

5 、压电压力传感器原理

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的 “居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。


压力传感器常用的类型有哪几种

压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型,压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。根据结构与原理的不同,可分为:应变式、压阻式、电容式、压电式、振频式压力传感器等。此外还有光电式、光纤式、超声式压力传感器等。


1、应变式压力传感器

应变式压力传感器是一种通过测量各种弹性元件的应变来间接测量压力的传感器。根据制作材料的不同,应变元件可以分为金属和半导体两大类。应变元件的工作原理基于导体和半导体的“应变效应”,即当导体和半导体材料发生机械变形时,其电阻值将发生变化。


2、压阻式压力传感器

压阻压力传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。它又称为扩散硅压阻压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力,而是直接通过硅膜片感受被测压力的。
3、电容式压力传感器

电容式压力传感器是一种利用电容作为敏感元件,将被测压力转换成电容值改变的压力传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。


4、压电式压力传感器

压电式压力传感器主要基于压电效应(Piezoelectric effect),利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量,再进行相关测量工作的测量精密仪器,比如很多压力变送器和压力传感器。


压力传感器的压力范围 一起来了解下吧

1、压力传感器最大压力范围是:指传感器能长时间承受的最大压力,且不引起输出特性永久性改变。特别是半导体压力传感器,为提高线性和温度特性,一般都大幅度减小额定压力范围。因此,即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般最大压力是额定压力最高值的2-3倍。

2、压力传感器额定压力范围:额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在最高和最低温度之间,传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。

3、压力传感器损坏压力:损坏压力是指能够加在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的最大压力。


压力传感器的作用

压力传感器的作用是感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号。压力传感器是使用最为广泛的一种传感器,传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。


进气压力传感器坏了有什么症状

进气压力传感器坏了的表现:打不着火,车不好打着,就算打着车也会让行驶速度不稳定,加起油来无力。进气压力温度传感器损坏的症状:①ON档,发动机故障灯常亮。②原地缓踩油门时冒少量黑烟,急加速冒大量黑烟。③发动机没劲。④故障码:P01D6(进气压力传感器电压低于下限)。原因分析:进气压力信号异常,ECU无法接收到正确的进气量信息,导致喷油量也随之异常,则燃烧不充分,发动机没劲,在加油过程中冒黑烟。线束连接出问题和传感器失效都会导致该故障。解决措施:检查进气压力温度传感器。进气压力传感器检测的是节气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元(ECU),ECU依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。进气压力传感器种类较多,有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点,因而被广泛用于D型喷射系统中。图1是压敏电阻式进气压力传感器与电脑的连接。图2是压敏电阻式进气压力传感器的工作原理,图1中的R是图2中的应变电阻R1、R2、R3、R4,它们构成惠斯顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管内绝对压力作用下可以变形,从而引起应变电阻R阻值的变化,歧管内的绝对压力越高,硅膜片的变形越大,从而电阻R的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号,再由集成电路放大后输出至ECU。

压力传感器怎么判断好坏

1、外观判别,根据现场检查为一些属外观检查即可判断的故障信息时,如果明显外观损坏,可判断器件损坏。
2、相关电气特性测试,以便进一步确定故障类型,测试输出电压低、无电压输出,例如系统压力正常时,当有输入电压,无输出电压时,器件损坏。
3、测量不同压力下正确的输出电压,按照图纸要求调整压力传感器的输入直流电压,当压力变化时,观察万用表是否有数值显示(一般对于高压压力传感器0Mpa时输出电压为0.9V左右,低压0.5V左右)。如果没有数值显示,则为损坏。
4、在冷媒正常的情况下,根据技术指标,测量静态的压力对应的饱和温度与实际温度是否一致。

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压力传感器有哪些的分类?

我来答;压力传感器有哪些的分类? 精密钢管压力传感器 是一种常见的测量压力的装置,它可以将压力转换成电信号输出。根据其使用环境和结构特点,可以将其划分为多种不同的分类。下面将针对这些分类进行详细的介绍。 #汽车制造配管 #军工 #工程机械 #铁路机车 #航空航天 #船舶 #注塑机 #压铸机 #机床加工 #柴油机 #石油化工 #电站 #锅炉设备 #压力容器 #飞机发动机 #环保设备 #空调配件按照使用环境分类(1) 工业用精密钢管压力传感器。这种压力传感器广泛应用于化工、汽车、机械等领域,能够在恶劣的工作条件下稳定可靠地工作。(2) 医疗用精密钢管压力传感器。这种压力传感器主要用于测量生物体内部的压力,例如心脏血管内部的血液压力等。(3) 汽车用精密钢管压力传感器。这种压力传感器通常安装在汽车中的发动机、变速箱和制动系统等位置,用来测量油路、气路和液压系统内部的压力。按照输出信号类型分类(1) 模拟式精密钢管压力传感器。这种压力传感器输出为模拟信号,通常会将电压或电流信号与压力值相对应,以达到测量压力的目的。模拟式压力传感器具有较高的精度和可靠性。(2) 数字式精密钢管压力传感器。这种压力传感器通常输出数字信号,可以直接通过计算机或其他数字设备进行数据处理和分析。数码式压力传感器精度高、稳定性好,并且具有广泛的应用场景。(3) 混合式精密钢管压力传感器。这种压力传感器同时具有模拟信号和数字信号的输出方式,能够满足不同应用场景下的要求。按照压力范围分类(1) 低压区域用精密钢管压力传感器。这种压力传感器通常用于测量0~10kPa之间的低压范围,例如氧气流量、液位、微差压等测量。(2) 中压区域用精密钢管压力传感器。这种压力传感器常用于测量10kPa ~ 100MPa之间的中等压力范围,例如工业过程控制、气体流量测量、油路系统和绝缘系统的压力监测等。(3) 高压区域用精密钢管压力传感器。这种压力传感器通常用于测量100MPa ~ 700MPa之间的高压范围,在石油化工、地质勘探等领域有广泛的应用。按照安装方式分类(1) 直接式精密钢管压力传感器。这种压力传感器直接安装在被测介质上,能够快速反应被测介质内部的压力。(2) 间接式精密钢管压力传感器。这种压力传感器采用机械连接或静电感应的方式连接被测介质,以实现对介质压力的测量和监测。综上所述,精密钢管压力传感器 是一种非常重要的传感器,在各个不同的领域都有广泛的应用。根据其使用环境、输出信号类型、压力范围和安装方式等因素,可以对其进行多种不同的分类。

如何检测半导体压电式进气压力传感器

进气压力传感器或其线路不良,会造成发动机怠速不稳、怠速不正确、启动不易或启动后又熄火等现象。当出现上述故障现象时,应检测压力传感器及其线路。通用公司汽车所用半导体压敏电阻式进气压力传感器与发动机计算机,检测时,按以下步骤进行。
①使用电压表测量进气压力传感器电线接头,当点火开关至“on”,时,其电源供应端(c脚)应有5v电压,表示计算机确实供应5v稳定电压。
②再测量接头的a脚和c脚,也应为5v电压,表明进气压力传感器搭铁回路正常。
③继续以电压表测量进气压力传感器信号电压,即b脚和c脚间的电压值。点火开关至“on”后,应在4v以上。发动机启动后,在怠速状态下测量,在1~1?5v之间;逐渐开大节气门,使发动机转速升高时,电压值也应逐渐增大至4v左右。
若上述三项检测均符合要求,表明进气压力传感器及其电路工作正常。


进气歧管压力传感器是如何检测的?

① 直观检查
检查传感器的真空管、连接器及线路,看有无松动、破损等异常现象。

② 检查传感器电源电压
接通点火开关(ON),用直流电压表测量传感器的1#端子与2#端子间的电压,应为5V。如果电压不正常,需检查传感器与发动机控制模块K20之间的线路。若线路正常,则需检查ECU的电源和搭铁线路。若线路仍正常,则更换发动机控制模块K20。

③ 检测传感器信号电压
接通点火开关(ON),用直流电压表测量传感器3#端子与2#端子之间的电压,应为4V左右。启动发动机,在发动机怠速运转时测量3#端子与2#端子之间的电压,应为1 ~ 1.5V。逐渐加大节气门开度,使发动机转速升高,同时测量传感器B端子与A端子之间的电压,应逐渐增大至5V。如果测得的传感器的信号电压不正常,则需更换传感器。


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