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介紹應變壓力傳感器的分類
更新時間:2012-05-21   點擊次數(shù):5523次

     應變式壓力傳感器是利用彈性敏感元件和應變計將被測壓力轉(zhuǎn)換為相應電阻值變化的壓力傳感器。
  straingauge pressure transducer應變計中應用zui多的是粘貼式應變計(即應變片)。它的主要缺點是輸出信號小、線性范圍窄,而且動態(tài)響應較差(見電阻應變計、半導體應變計)。但由于應變片的體積小,商品化的應變片有多種規(guī)格可供選擇,而且可以靈活設計彈性敏感元件的形式以適應各種應用場合,所以用應變片制造的應變式壓力傳感器仍有廣泛的應用。按彈性敏感元件結構的不同,應變式壓力傳感器大致可分為應變管式、膜片式、應變梁式和組合式4種。
介紹 4種應變式壓力傳感器
1、應變管式
  又稱應變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測系統(tǒng)連接。在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應變片。當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用于內(nèi)腔時,圓筒變形成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力傳感器的結構簡單、制造方便、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應用。
2、膜片式
  它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均達到正的zui大值,而邊緣處徑向應變達到負的zui大值,切向應變?yōu)榱?。因此常把兩個應變片分別貼在正負zui大應變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。采用圓形箔式應變計(見電阻應變計)則能zui大限度地利用膜片的應變效果。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應變片的作用集于單晶硅膜片一身,即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴散制作電阻條,并采用周邊固定結構制成的固態(tài)壓力傳感器。
3、應變梁式
  測量較小壓力時,可采用固定梁或等強度梁的結構。一種方法是用膜片把壓力轉(zhuǎn)換為力再通過傳力桿傳遞給應變梁。圖3中兩端固定梁的zui大應變處在梁的兩端和中點,應變片就貼在這些地方。這種結構還有其他形式,例如可采用懸梁與膜片或波紋管構成。
4、組合式
  在組合式應變壓力傳感器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件。感受元件把壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到彈性應變元件應變zui敏感的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的zui大應變處。實際上較復雜的應變管式和應變梁式都屬于這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、 環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可根據(jù)不同需要組合成多種型式。應變式壓力傳感器主要用來測量流動介質(zhì)動態(tài)或靜態(tài)壓力,例如動力管道設備的進出口氣體或液體的壓力、內(nèi)燃機管道壓力等等。

 

 

 


 

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