壓力傳感器的選型:
選型依據一:工作原理
壓力傳感器是以單晶硅為基體,采用先進的離子注入工藝和微機械加工工藝,制成了具有惠斯頓電橋和精密力學結構的硅敏感元件。被測壓力通過壓力接口作用在硅敏感元件上,實現了所加壓力與輸出信號的線性轉換,經激光修調的厚膜電阻網絡補償了敏感元件的溫度性能。
選型依據二:性能指標
測量介質:液體或氣體(對不銹鋼殼體無腐蝕)
量程:0-1MPa
精度等級:0.1%FS、0.5%FS(可選)
穩定性能:±0.05%FS/年;±0.1%FS/年
輸出信號:RS485、4~20mA(可選)
過載能力:150%FS
零點溫度系數:±0.01%FS/℃
滿度溫度系數:±0.02%FS/℃
防護等級:IP68
環境溫度:-10℃~80℃
存儲溫度:-40℃~85℃
供電電源:9V~36V DC;
結構材料:
外殼:不銹鋼1Cr18Ni9Ti
密封圈:氟橡膠
膜片:不銹鋼316L
電纜:φ7.2mm聚氨酯專用電纜
選型依據三:電氣連接圖
選型依據四:選型表
選型依據五:外形尺寸
禁止壓力傳感器測量與不銹鋼不相兼容的介質。
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傳感器按工作原理可劃分為:
1. 磁學式傳感器
磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的,主要用于位移、轉矩等參數的測量。
2. 光電式傳感器
光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的,主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。
3. 電勢型傳感器
電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成,主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。
4. 電荷傳感器
電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的,主要用于力及加速度的測量。
5. 半導體傳感器
半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理制成,主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
6. 諧振式傳感器
諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理制成,主要用來測量壓力。
7. 電化學式傳感器
電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成,根據其電特性的形成不同,電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、等參數的測量。
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壓阻式壓力傳感器工作原理:
用ISO技術將半導體材料的敏感芯片封裝在不銹鋼波紋膜片的殼體中,在不銹鋼波紋膜片和芯片之間充有硅油。芯片引線穿過殼體引出并采用密封措施,防止硅油向外泄露或外面的壓力介質滲入其中,這樣芯片、硅油、殼體和引線組成壓力傳感器。當傳感器處在壓力介質中時,介質壓力作用于波紋膜片上使使其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳遞給半導體芯片。芯片受壓后使其電阻值發生變化,電阻信號通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體受到壓力并保護芯片,因而壓阻式壓力傳感器能在有腐蝕性介質中感應壓力信號。
壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯通電橋中。平時敏感芯片沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(稱為零位)當傳感器受壓后芯片電阻發生變化,電橋失去平衡。若給電橋加一個恒定電流或者電壓電源,電橋將輸出與壓力對應的電信號,這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉換為壓力信號輸出。
加速度型指南:
電阻/緩存機制
對于有些微控制器來說,要進行A/D轉化,其連接的傳感器阻值必須小于10kΩ。比如加速度傳感器的阻值為32kΩ,在PIC和AVR控制板上無法正常工作,所以建議在購買傳感器前,仔細閱讀控制器手冊,確保傳感器能夠正常工作。
累積誤差
加速度傳感器通過在一個時間段內測量一次加速度,然后根據以前累積下來的速度(包括速率和方向)和位置,計算前一段時間的總位移和終點速度。如此反復計算就可以得到結果。
很明顯,取樣時間縮短,精度會提高。但這會受到一些技術限制,比如計算機運算速度跟不上;加速度傳感器本身存在響應時間等等。此外,由于速度和位置總是累加的,這就存在累積誤差,時間長了,總的精度就下降得很大。
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加速度具體運用場合:
計步器功能
加速度傳感器可以檢測交流信號以及物體的振動,人在走動的時候會產生一定規律性的振動,而加速度傳感器可以檢測振動的過零點,從而計算出人所走的步或跑步所走的步數,從而計算出人所移動的位移。并且利用一定的公式可以計算出卡路里的消耗。
防手抖功能
用加速度傳感器檢測手持設備的振動/晃動幅度,當振動/晃動幅度過大時鎖住照相快門,使所拍攝的圖像永遠是清晰的。
閃信功能
通過揮動手持設備實現在空中顯示文字,用戶可以自己編寫顯示的文字。這個閃信功能是利用人們的視覺殘留現象,用加速度傳感器檢測揮動的周期,實現所顯示文字的準確定位。
硬盤保護
利用加速度傳感器檢測自由落體狀態,從而對迷你硬盤實施必要的保護。大家知道,硬盤在讀取數據時,磁頭與碟片之間的間距很小,因此,外界的輕微振動就會對硬盤產生很壞的后果,使數據丟失。而利用加速度傳感器可以檢測自由落體狀態。當檢測到自由落體狀態時,讓磁頭復位,以減少硬盤的受損程度。
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阻抗的關系如何影響傳感器測試結果?
在交流AC電路中,阻抗為阻礙電流通過的所有物理量。阻抗的測量在大多數電子系統中有重要的作用。包含ICP®信號適調儀的測量鏈也不例外。ICP®信號適調儀的輸出阻抗和顯示設備中的輸入阻抗之間的關系在測量鏈中起到關鍵作用。這些阻抗值可以影響頻率和幅值的測量結果。
ICP®信號適調儀有兩種不同的輸出類型:
1. 非緩沖的輸出:適調儀的輸出阻抗由串聯電容和分流電阻決定。這個電阻和顯示設備的輸入阻抗組成一個并聯電路。
2 .緩沖輸出:信號適調儀的輸出阻抗由信號適調儀中的位于輸出電路后端的運算放大電路決定。在這個配置中,輸出電阻不決定適調儀的輸出阻抗,與顯示設備的輸入阻抗不形成并聯電路。
不同的數據采集系統的輸入阻抗有所不同。高阻抗輸入,大于1MΩ就不需要考慮適調儀的類型,不論是緩沖型的還是非緩沖型的。低阻抗輸入,大約50Ω,就需要考慮適調儀的輸出類型和各自受到的負面影響。對于非緩沖的輸出,放電時間常數將變短,從而影響系統的低頻響應。對于緩沖輸出,信號幅值將會減小。
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