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Case 行業(yè)快訊
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壓力傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用已有些年了,現(xiàn)在很多汽車都帶有輪胎壓力檢測裝置,這種裝置的核心在于其中的壓力傳感器。安裝上它,可以有效減少高壓爆胎的安全隱患和低壓輾胎造成的輪胎損壞。此外,還能降低車器的燃油消耗,這在油價逐漸攀升的時代,確實是汽車上面一個非常不錯的配置。壓力傳感器的原理大多是基于壓電效應(yīng)和壓阻效應(yīng)。半導(dǎo)體硅是制作壓力傳感器的常用材料,它在在受到壓力作用后,其電阻率會發(fā)生明顯變化,通過檢測電阻的變化,就知道壓力的大小。在硅片的中間,從背面腐蝕形成了正方形的膜片,利用膜片將壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)力,在膜片的表面,通過擴(kuò)散雜質(zhì)形成了四個p型測量電阻,把它們按橋式電路連接起來,利用壓阻效應(yīng)將加在膜片上的應(yīng)力轉(zhuǎn)換成電阻的變化,此電阻的變化通過橋式電路之后,在橋式電路的兩輸出端之間,以電位差的形式對外輸出。如果用于測量輪胎壓力的大小,就將氣壓傳感器安裝于輪胎氣門嘴上,這時胎壓就作用到傳感器的膜片上,通過壓阻效應(yīng)和系列變換輸出微弱的電壓信號,將電壓信號進(jìn)行放大和A/D變化,顯示對應(yīng)的電壓值。通過電壓值的大小判斷輪胎壓力的大小,它們之間是互相對應(yīng)的關(guān)系。上面說的電橋輸出的電壓需要進(jìn)行放大處理,這時可采用高精度低噪聲儀常用的放大器AD620。它具有低噪聲、增益精度高、增益溫度系數(shù)小和高線性度等優(yōu)良性能。它只用一個外部電阻就可以將信號放大1到1000倍,具有良好的直流和交流性能。還有一個優(yōu)點(diǎn)在于它體積小、功耗低,安裝方便,這也是我們通常選用元器件必須考慮的一個因素。經(jīng)過放大后,壓力傳感器輸出還是模擬信號,需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換才能變成所需要的數(shù)字信號。選用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器MC14433構(gòu)成3 1/2的數(shù)字電壓顯示, 采用動態(tài)掃描顯示有多路調(diào)制的BCD碼輸出和超量程輸出端, 便于實現(xiàn)自動控制。MC1413為集成電路驅(qū)動器, 它含有7個反相驅(qū)動單元, 各單元采用達(dá)林頓晶體管電路。CC4511為7段...
發(fā)布時間: 2018 - 03 - 23
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一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號?;蛟谝欢芜B續(xù)的時間間隔內(nèi),其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。近距離滿量程輸出電壓可達(dá)100-150mV,輸出電流為0-0.01mA。遠(yuǎn)距離輸出信號電壓便會衰減,應(yīng)采用電流信號輸出。經(jīng)壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA以下的電流信號。這樣,價格就成倍增加。另外,只有經(jīng)過A/D和V/F變換后才能得到數(shù)字信號和頻率信號。恒流源和恒壓源都是通常壓力傳感器采用的兩種激勵。兩種激勵方法是有區(qū)別的,其作用不同。恒流源激勵有利于熱靈敏度漂移的補(bǔ)償作用。因為橋臂電阻器的溫度系數(shù)為正,而靈敏度溫度系數(shù)為負(fù)。恒流激勵時的輸出信號電壓的溫度系數(shù)是兩者的代數(shù)和。而恒壓激勵不能直接提供靈敏度溫度補(bǔ)償效果。但用恒壓源激勵時可在橋外串接熱敏電阻或二極管以補(bǔ)償熱靈敏度漂移。用橫流激勵時,這種靈敏度補(bǔ)償方法便不起作用??梢?,恒壓源和恒流源激勵互相之間不能隨意互換。另外,又可將壓力傳感器的激勵電源分為正比激勵和固定激勵。前者是將壓力傳感器電橋直接接到電源上,當(dāng)電源改變時,壓力傳感器的靈敏度和零點(diǎn)都隨之發(fā)生變化。后者內(nèi)部有一個參考電壓,壓力傳感器電橋由參考電壓供電激勵。參考電壓是恒定的,與電源無關(guān)。只要電源電壓在一指定電壓范圍內(nèi)變化,參考電壓不變。因而傳感器的輸出不變,不受電源電壓的影響。壓力傳感器可以用電池供電,但更普遍的是采用直流穩(wěn)壓電源技術(shù)。電池供電時噪聲小,但隨電池使用,供電電壓逐漸降低,特別是當(dāng)傳感器用正比激勵時,靈敏度便逐漸減小。這就會造成讀數(shù)不準(zhǔn)。因此要采用補(bǔ)償辦法,或者使用低功耗、小電流的壓力傳感器,長壽命電池,或者測量壓力時接上電源,測量完畢后,將電池關(guān)閉節(jié)省電能。換上新電池后,壓力傳感器需要重新校準(zhǔn)標(biāo)定。這是因為不同牌號的電池其電動勢、內(nèi)阻都存在一定的差異.壓力傳感器的電橋激勵電壓的變...
發(fā)布時間: 2018 - 03 - 09
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力傳感器的使用是無所不在,因為電阻應(yīng)變式力傳感器本身是一種堅固、耐用、可靠的機(jī)電產(chǎn)品,但為了保證測試精度,但仍有許多在使用中要注意的問題,那么使用力傳感器時應(yīng)該注意哪些事項呢?下面講述一些力傳感器使用必須注意到的九個方面的問題:1. 力傳感器周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”,甚至用薄金屬板把力傳感器罩起來。這樣可防止雜物玷污力傳感器及某些可動部分,而這種“沾污”往往會使可動部分運(yùn)動不爽,而影響稱量精度。系統(tǒng)有無運(yùn)動不爽現(xiàn)象,可以用以下方法判別。即在秤臺上加或減大約千分之一額定負(fù)荷看看顯示儀是否有反映,有反映,說明可動部分未受“沾污”。2. 所有通向顯示電路或從電路引出的導(dǎo)線,均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點(diǎn)應(yīng)合理。若未通過機(jī)械框架接地,則在外接地,但屏蔽線互相聯(lián)接后未接地,是浮空的。注意:有3只力傳感器是全并聯(lián)接法,力傳感器本身是4線制,但在接線盒內(nèi)換成6線制接法。力傳感器輸出信號讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的設(shè)可”控硅,接觸器等)及有可觀熱量產(chǎn)生的設(shè)備放在同一箱體中,若不能保證這一點(diǎn),則應(yīng)考慮在它們之間設(shè)置障板隔離之,并在箱體內(nèi)安置風(fēng)扇。用以測量力傳感器輸出信號的電子線路,應(yīng)盡可能配置獨(dú)立的供電變壓器,而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。3. 力傳感器應(yīng)采用鉸合銅線(截面積約50mm2)形成電氣旁路,以保護(hù)它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。力傳感器使用中,必須避免強(qiáng)烈的熱輻射,尤其是單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射。4. 電氣連接方面?zhèn)洌ㄈ缌鞲衅鞯男盘栯娎|,不和強(qiáng)電電源線或控制線并行布置(例如不要把力傳感器信號線和強(qiáng)電電源線及控制線置于同一管道內(nèi))。若它們必須并行放置,那么,它們之間的距離應(yīng)保持在50CM以上,并把信號線用金屬管套起來。5. 盡量采用有自動定位(復(fù)位)作用的結(jié)構(gòu)配件,如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要說明的是...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 17
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在使用壓力傳感器的時候,有一些誤差是一定要注意的,否則會造成達(dá)的損失。在選擇壓力傳感器的時候要考慮他的綜合精度,而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?其實造成傳感器誤差的因素有很多,下面注意說四個無法避免的誤差,這是傳感器的初始誤差。首先是偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定,因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。其次是靈敏度誤差:產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值,那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過程的變化。第三是線性誤差:這是一個對壓力傳感器初始誤差影響較小的因素,該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性,但對于帶放大器的傳感器,還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線,也可以是凸形曲線稱重傳感器。最后是滯后誤差:在大多數(shù)情形中,壓力傳感器的滯后誤差完全可以忽略不計,因為硅片具有很高的機(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的,只能選擇高精度的生產(chǎn)設(shè)備,利用高新技術(shù)來降低這些誤差,還可以在出廠的時候進(jìn)行一點(diǎn)的誤差校準(zhǔn),盡最大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 17
來源:
我相信,大家從日常生活可以得知,傳感器的作用是不可取代的,應(yīng)用在生活中的方方面面。壓力傳感器主要分為五大類,那我們就從以下五點(diǎn)來逐一說明:一、壓電式壓力傳感器:壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經(jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。二、壓阻式力傳感器:電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。三、擴(kuò)散硅壓力傳感器:擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。四、陶瓷壓力傳感器:陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。五、藍(lán)寶石壓力傳感器:利用應(yīng)變電阻式工作原理,采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外,硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無p-n漂移。
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 10
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