压阻式压力传感器和应变式压力传感器原理的异同
从原理上讲,应变式压力传感器,是外界的压力(或拉力)引起应变材料的几何形状(长度或宽度)发生改变,进而导致材料的电阻发生变化.检测这个电阻变化量可以测得外力的大小.
压阻式压力传感器通常是半导体压敏材料.半导体压阻式传感器在受到外力后,自身的几何形状几乎没有什么改变,而是其晶格参数发生改变,影响到禁带宽度.禁带宽度哪怕是非常微小的改变,都会引起载流子密度很大的改变,这最终引起材料的电阻率发生改变.
可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化,但原理不同.另外,应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料,后者的灵敏度是前者的约100倍;应变材料特性受温度影响较小,而半导体压阻材料对温度敏感.
应变式压力传感器和压阻式压力传感器的转换原理有什么异同点
从原理上讲,应变式压力传感器,是外界的压力(或拉力)引起应变材料的几何形状(长度或宽度)发生改变,进而导致材料的电阻发生变化.检测这个电阻变化量可以测得外力的大小.
压阻式压力传感器通常是半导体压敏材料.半导体压阻式传感器在受到外力后,自身的几何形状几乎没有什么改变,而是其晶格参数发生改变,影响到禁带宽度.禁带宽度哪怕是非常微小的改变,都会引起载流子密度很大的改变,这最终引起材料的电阻率发生改变.
可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化,但原理不同.另外,应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料,后者的灵敏度是前者的约100倍;应变材料特性受温度影响较小,而半导体压阻材料对温度敏感.
电阻应变效应是什么?
也把微观变化用宏观状态来理解,想像一条橡皮筋,你用力F拉橡皮经就会产生一定的变形变长了,边长量为L,假设橡皮筋材料为弹性应变,就是F/L为定值,这就是应变效应。相关如下金属电阻应变片的原理需要在此基础上加上电阻阻值计算公式:R=ρ*L/S。(含义不懂自己查)。在其他变量不变的情况下,L变化(产生应变),则电阻相应改变。因为应用应变片的都是微量应变,这样的话可以通过测电流电压或者电阻阻值来计算产生的应变L。再通过应变反算应力。
传感器原理:应变效应和压阻效应的相同点和不同点?!?!?
压阻原理与应变片原理是不同的----
★所谓压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于载流子迁移率的变化,使其电阻率发生变化的现象。它是C.S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现的。压阻效应的强弱可以用压阻系数π来表征。压阻系数π被定义为单位应力作用下电阻率的相对变化。压阻效应有各向异性特征,沿不同的方向施加应力和沿不同方向通过电流,其电阻率变化会不相同。譬如:在室温下测定N型硅时,沿(100)方向加应力,并沿此方向通电流的压阻系数π11=102.2×10-11m2/N;而沿(100)方向施加应力,再沿(010)方向通电流时,其压阻系数π12=53.7×10-11m2/N。此外,不同半导体材料的压阻系数也不同,如在与上述N型硅相同条件下测出N型锗的压阻系数分别为π11=5.2×10-11m2/N;π12=5.5×10-11m2/N。
压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器,把力学量转换成电信号。例如:压阻加速度传感器是在其内腔的硅梁根部集成压阻桥(其布置与电桥相似),压阻桥的一端固定在传感器基座上,另一端挂悬着质量块。当传感器装在被测物体上随之运动时,传感器具有与被测件相同的加速度,质量块按牛顿定律(第二定律)产生力作用于硅梁上,形成应力,使电阻桥受应力作用而引起其电阻值变化。把输入与输出导线引出传感器,可得到相应的电压输出值。该电压输出值表征了物体的加速度。
★应变片
敏感元件的种类很多,其中以电阻应变片(简称电阻片或应变片)最简单、应用最广泛。
电阻片分丝式和箔式两大类。丝绕式电阻片是用0.003mm-0.01mm的合金丝绕成栅状制成的;箔式应变片则是用0.003mm-0.01mm厚的箔材经化学腐蚀制成栅状的,其主体敏感栅实际上是一个电阻。金属丝的电阻随机械变形而发生变化的现象称为应变-电性能。电阻片在感受构件的应变时(称做工作片),其电阻同时发生变化。
可见前者是由于半导体内部载流子的迁移引起电阻的变化,而后者仅仅是因为外部的机械形变。由于原理不同,根据它们的原理制成的传感器自然也不同。
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。
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。
简述应变式压力传感器输出与输入之间的参数传递关系?
压力传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、负载、长期稳定性、测量介质温度、回差等。(1)线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的偏差值与满量程输出值之比。(2)灵敏度:灵敏度是压力传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。(3)迟滞:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。(4)重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。(5)漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。【摘要】
简述应变式压力传感器输出与输入之间的参数传递关系?【提问】
压力传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、负载、长期稳定性、测量介质温度、回差等。(1)线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的偏差值与满量程输出值之比。(2)灵敏度:灵敏度是压力传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。(3)迟滞:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。(4)重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。(5)漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。【回答】
说明应变式压力传感器与压电式压力传感器特点及使用场合,他们的显著不同是什么
1. 应变式的传感器 当承受的载荷没有变化时也能稳定指示当前的压力值 - 可作长期监测;
而,压电式传感器,当承受的载荷没有变化时,也能指示当前的压力值,但随着时间的推移
由于电荷的泄漏 指示的数值会逐渐变小直至趋于零,因此这种传感器不能用来作长期监测。
2. 应变原理的传感器由于敏感元件是金属箔应变片需电源激励,也就决定着,其工作温度最多到100摄氏度左右;而压电原理的传感器能承受到 300-400摄氏度的高温。
压力传感器在应用是有哪些分类
压力传感器可以分为多种,在多种介质、物件之间广泛应用,获取压力值。从其工作原理角度划分,压力传感器的分类也有不少。1、压阻式压力传感器电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理,吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。2、陶瓷压力传感器陶瓷压力传感器基于压阻效应,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,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高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。3、扩散硅压力传感器扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,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,利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、压电式压力传感器压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压力传感器有哪些
我来答;压力传感器有哪些 精密管压力传感器 是一种常见的仪器,其主要作用是测量气体或液体的压力。它通常采用金属薄膜技术或压阻式原理,能够实现高精度、高可靠性和长期稳定性的压力测量。以下是关于 精密管压力传感器 的一些常见类型及其应用。 #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1.金属薄膜式压力传感器金属薄膜式压力传感器采用化学或物理方法将细小的金属导线形成在陶瓷基底上,再通过注入诱导电流利用焊接工艺制造出完整结构。它具有灵敏度高,响应速度快,输出信号稳定等特点,因此在温度变化较大、机械震动较强、压力测量要求较高的场合广泛应用。2.振荡晶体式压力传感器振荡晶体式压力传感器使用振动晶体来测量压力。当受到外界压力时,晶体会发生微小的形变,形变会影响器件的频率,从而可以测量出压力值。这种传感器具有响应速度快、无串扰等优点,适用于高压动态测量以及液态和气态介质的压力测量。3.共振式压力传感器共振式压力传感器基于共振原理,利用固有频率与压力之间的关系来进行压力测量。它具有制造工艺简单、结构紧凑、体积小、响应速度快等优点,适用于低到中等范围内的压力测量。4.压阻式压力传感器压阻式压力传感器利用薄膜电阻性材料在外力作用下的形变特性实现压力测量。当外界压力加大时,传感器内部的薄膜材料会发生微小形变,进而改变材料的电阻值。该类型传感器精度高,价格相对较低,广泛应用于各行各业。5.差动式压力传感器差动式压力传感器通过将两个测量腔分别暴露在不同的压力下,通过测量不同腔压力差值来计算压力。这种传感器常用于测量流量、液位和体积等参数。它具有高精度、稳定性好,抗干扰能力强等优点。 不同类型的 精密管压力传感器 根据不同的应用场合和需求提供了选择的余地。通过了解这些类型及其特点,可以更好地选择最适合自己的传感器,并确保其实现高精度、高可靠性和长期稳定性的压力测量。
压力传感器厂家及品牌
压力传感器在我们生活中是非常重要的一种设备,它主要是通过使用压力来实现一些功能的,也是现在工业中最常用的一种传感器。其中压力传感器在很多的领域被使用,例如水利水电,智能建筑,航空航天,铁路公路交通,军事军工,石油化工,电力电路等等都是离不开压力传感器的。除此之外还有医用的压力传感器。可想而知压力传感器在我们生活中的地位是如此的高,那么就让小编给大家说说有关于压力传感器的知识吧。 压力传感器品牌有哪些 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。 ABB品牌 ABB发明、制造了众多产品和技术,其中包括全球第一套三相输电系统、世界上第一台自冷式变压器、高压直流输电技术和第一台电动工业机器人,并率先将它们投入商业应用。ABB拥有广泛的产品线,包括全系列电力变压器和配电变压器,高、中、低压开关柜 安培龙有将近20年的历史,拥有国内外众多优质客户,世界500强合作企业,产品质量服务有保证,高新技术值得优选。展望未来,不断进取的AMPRON人以“激情、敬业、创新、超越”的企业精神将企业打造成为国际上最具竞争力的电子陶瓷和功能陶瓷供应商, 连利品牌 公司不断完善质量管理体系,获得了ISO9001质量体系认证产品质量完全符合ISO4064国际标准。相继获得国家颁发的计量器具制造许可证、出口产品质量许可证,并屡次通过国家、省、市各级质量技术监督部门的质量抽查。在国外,连利水表获得近30个国. 荣威品牌 公司采用现代化的生产作业模式,在ISO9001质量保证体系的基础上,按严格的工艺流程进行生产,确保完美品质。公司生产的电气火灾监控系统以独到的设计理念,外观造型以及过硬的品质在业界颇受推崇。 压力传感器厂家有哪些 1、上海朝辉压力仪器有限公司(简称ZHYQ)是国内仪器仪表行业内的杰出代表,公司致力于向客户提供高品质的传感器、变送器、自动化控制产品及相关技术服务,还可给客户提供高质量的自动化系统解决方案,为客户创造长期的价值和潜在的增长。 2、深圳市劲拓达电子有限公司是以代理国际知名传感器产业品牌的销售与技术服务为一体的企业,(中国一级代理商)代理产品涵盖温湿度传感器、霍尔传感器、压力传感器、直线位移传感器(电子尺)、熔体压力传感器。 3、西安美特传感器有限公司是专业研发、生产、销售各种压力、液位、差压传感器、变送器的高科技企业,经过多年不懈的努力与拼搏已拥有一套完整的内部管理体系和一支过硬的与世界传感器同步的技术研发队伍。公司研发的压力系列变送器有高精度、抗强电磁干扰、微功耗、低功耗、数字智能、无线远传。 压力传感器选购注意事项 1、品牌误区:很多时候大家都认为国产的产品是不好用,甚至是不能用。 2、精度误区:大家在选择产品的时候,总以为精度是最重要的;其实从某个角度来说:稳定性比产品的精度更重要,精度选择应该是建立在高稳定性的基础上的。 3、追求廉价:物美价廉这是每个人希望看到的;但事实上,高品质的产品就决定了它的价格会相对的高一些。 4、选择合适的量程、合适的精度、合适安装方式、合适的输出方式。 在使用的时候也要对以下常识进行了解: 1、检查安装孔的尺寸、保持安装孔的清洁; 2、正确安装、选择恰当的位置; 3、仔细清洁、保持干燥; 4、避免高低温干扰、高低频干扰、静电干扰; 5、防止压力过载; 压力传感器已经成为了我们生活中不可缺少的一种设备,并且现在有很多的新兴产品都是使用到压力传感器的。例如增压器、压力机,压缩机、增压缸、气液增压缸等等都是使用到压力传感器的。例如安全系统控制,应用于液压系统,应用于注塑模具,应用于监测矿山压力,应用于促进睡眠、应用于压缩机,空调冷设备等等。而现在的压力传感器所能承受的压力范围也是越来越大了。土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~