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- 選擇合適的壓力傳感器
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/7/15
在大多數(shù)工業(yè)過(guò)程的控制中，測(cè)量壓力是必要的。
壓力傳感器將壓力信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。大多數(shù)壓力傳感器在施加到兩側(cè)的壓力差的影響下測(cè)量膜的變形。制造商對(duì)這些產(chǎn)品使用不同的術(shù)語(yǔ)。雖然“壓力傳感器”和“壓力感測(cè)器”可以被視為同義詞，但術(shù)語(yǔ)“壓力變送器”是指配備有測(cè)量電子設(shè)備的壓力傳感器，可以傳送標(biāo)準(zhǔn)化的輸出信號(hào)。
在本采購(gòu)指南中，我們只介紹傳感器，并不介紹變送器。
有哪些不同類型的壓力傳感器？
在選擇壓力傳感器時(shí)，需要了解三種類型的壓力，每種壓力對(duì)應(yīng)不同的傳感器。
大多數(shù)壓力傳感器的測(cè)量膜在壓力作用下會(huì)變形，而了解這個(gè)變形值是很重要的。 由于膜有兩面，在第二面施加另一個(gè)壓力，測(cè)量的變形實(shí)際上是膜兩面壓差的結(jié)果。
根據(jù)此“參考”壓力，可以考慮三種類型的壓力和傳感器：
絕對(duì)壓力：在絕對(duì)壓力傳感器中，膜的第二面處于真空狀態(tài)，其變形與測(cè)量的壓力正好對(duì)應(yīng)。
相對(duì)壓力：在相對(duì)壓力傳感器中，膜的第二面承受大氣壓，因此其變形與測(cè)量壓力和環(huán)境壓力之間的差值相對(duì)應(yīng)。
差分壓力：壓差傳感器有2個(gè)輸入端，膜的每側(cè)各有一個(gè)，因此其變形與2個(gè)輸入端之間的壓差相對(duì)應(yīng)。
為什么選擇絕對(duì)壓力傳感器？
絕對(duì)壓力傳感器和相對(duì)壓力傳感器之間的區(qū)別在于， 絕對(duì)壓力傳感器測(cè)量相對(duì)于參考?jí)毫Γ凑婵眨┑膲毫Γ?而相對(duì)壓力傳感器是指環(huán)境大氣壓力，因此測(cè)量過(guò)程壓力和大氣壓力之間的差異。
選擇傳感器時(shí)，首先要遵循的標(biāo)準(zhǔn)是：是否要知道與大氣壓相比的壓力？
絕對(duì)壓力傳感器是唯一能夠測(cè)量大氣壓力的傳感器，因此可以用來(lái)測(cè)量大氣壓力。 主要用途有基于海拔變化時(shí)大氣壓差的海拔測(cè)量。
由于天氣變化，大氣壓力可能會(huì)變化約30 mbar，如果傳感器的高度發(fā)生變化（海平面與2,000 m高度之間的變化），則大氣壓力可能會(huì)變化約200 mbar。 因此，對(duì)于相同的測(cè)量壓力值，相對(duì)壓力傳感器可能由于大氣壓力的變化而有測(cè)量誤差。 在測(cè)量高壓時(shí)，這個(gè)誤差可以忽略不計(jì)，但對(duì)于低壓測(cè)量來(lái)說(shuō)，這個(gè)誤差很明顯。 在這種情況下，最好使用絕對(duì)壓力傳感器。
為什么選擇相對(duì)壓力傳感器？
不要忘記絕對(duì)壓力傳感器和相對(duì)壓力傳感器之間的差異。 絕對(duì)壓力傳感器測(cè)量相對(duì)于參考?jí)毫Γ凑婵眨┑膲毫Γ?而相對(duì)壓力傳感器參考環(huán)境大氣壓力，因此測(cè)量過(guò)程壓力與大氣壓力之間的差。
選擇傳感器時(shí)，首先要遵循的標(biāo)準(zhǔn)是：是否要知道與大氣壓相比的壓力？
當(dāng)您想消除大氣壓力對(duì)測(cè)量的影響時(shí)，相對(duì)壓力傳感器非常有效。 例如，當(dāng)使用壓力傳感器測(cè)量容器中液體的靜水壓力以確定其液位時(shí)，由于容器中液體的表面也受到大氣壓力的影響，相對(duì)壓力傳感器僅允許測(cè)量靜水壓力，消除大氣壓力變化的影響。
為什么選擇壓差壓力傳感器？
壓差傳感器有兩個(gè)壓力輸入，當(dāng)您想知道兩點(diǎn)之間的壓差時(shí)使用。
例如，它可用于需要通過(guò)壓降裝置進(jìn)行流量測(cè)量的應(yīng)用中。
應(yīng)該選擇哪種技術(shù)的傳感器？
一旦確定了需要測(cè)量的壓力類型，就可以專注于傳感器技術(shù)。
在壓阻壓力傳感器中，壓力對(duì)敏感元件施加力，使其電阻發(fā)生變化。 壓阻式壓力傳感器靈敏度高，堅(jiān)固耐用且具有良好的熱阻，但其輸出信號(hào)較弱。
在壓電壓力傳感器中，壓力對(duì)敏感元件施加力，使其電阻發(fā)生變化。 這種傳感器有很寬的測(cè)量范圍和很好的熱阻。 但是，它們的輸出信號(hào)較弱，并且精度不如壓阻傳感器。
在 電容壓力傳感器 中，膜是電容板的一部分。 在壓力下，薄膜變形，從而改變電容器的電容。 這種傳感器提供了很好的精度和靈敏度，可以測(cè)量mbar范圍內(nèi)的低壓。 然而，電容傳感器不能很好地處理振動(dòng)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定。
如何選擇壓力傳感器？
一旦確定了需要測(cè)量絕對(duì)壓力，相對(duì)壓力還是壓差，并選擇了一種傳感器技術(shù)，您仍需要根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)選擇正確的型號(hào)：
首先，考慮到正常條件和可能的偶爾壓力變化，選擇一個(gè)測(cè)量范圍與需要測(cè)量的壓力范圍相對(duì)應(yīng)的傳感器是很重要的。
工作溫度也很重要。 大多數(shù)傳感器的工作范圍為-25°C至100°C。 除此之外，有必要使用能夠承受更高溫度的傳感器。
與其他傳感器一樣，需要選擇輸出信號(hào)與測(cè)量或控制回路相對(duì)應(yīng)的壓力傳感器。
最后一個(gè)重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)是傳感器的配置以及如何安裝到測(cè)量點(diǎn)。 大多數(shù)傳感器是帶螺紋的，可以輕松地安裝在管道、水箱等的噴嘴上。也有帶法蘭的傳感器、焊接在電路板上的微型傳感器等。安裝沖洗隔膜傳感器也有其優(yōu)點(diǎn)。 在這種配置中，傳感器膜片與管壁齊平，避免了由于材料堆積在無(wú)流動(dòng)區(qū)域而造成的堵塞問(wèn)題。 這種配置對(duì)于包含固體元素的液體非常有用，尤其是在食品工業(yè)中。
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