壓力傳感器的發(fā)明，為我們現(xiàn)代的生活和生產(chǎn)都帶來(lái)極大的方便，同時(shí)也提高了工作效率和生產(chǎn)效率，它成為了我們親密的伙伴，不管是自動(dòng)化控制技術(shù)還是管道壓力測(cè)試，或是天氣預(yù)測(cè)都有著極大的推動(dòng)作用。
如何維護(hù)好壓力傳感器，延長(zhǎng)它的使用壽命，在使用的過(guò)程中使數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也是我們需要解決的問(wèn)題，現(xiàn)在讓小編教大家從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行壓力傳感器的維護(hù)：
?。?）測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開(kāi)在管道的側(cè)面，以避免沉積積渣。傳感器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊（水錘現(xiàn)象），以免傳感器過(guò)壓損壞。
?。?）測(cè)量蒸汽或其它高溫物體時(shí)，需接加緩沖管（盤(pán)管）等冷凝器，不應(yīng)使傳感器的工作溫度超過(guò)極限。
?。?）應(yīng)防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積和傳感器與腐蝕性或過(guò)熱的特體接觸。
?。?）冬季發(fā)生冰凍時(shí)，安裝在室外的傳感器必須采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)致傳感器損壞。
（5）導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方。
?。?）接線時(shí)，將電纜穿過(guò)防水接頭或繞管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過(guò)電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。
?。?）測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道頂端，并且傳感器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。
壓力傳感器的維護(hù)不僅是對(duì)我數(shù)據(jù)準(zhǔn)確提供了幫助，更是節(jié)約的使用成本，維護(hù)好的傳感器肯定要比不維護(hù)的傳感器耐用而且會(huì)更好用。
在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。
電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。
電阻應(yīng)變片應(yīng)用較多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。
通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。
這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
電阻應(yīng)變片由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。
根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：
阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜。
而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
電阻應(yīng)變片的工作原理
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)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω·cm2/m）
S——導(dǎo)體的截面積（cm2）
L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度（m）
我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)；
其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會(huì)發(fā)生改變；
假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí)，其長(zhǎng)度增加，而截面積減少，電阻值便會(huì)增大。
當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)，長(zhǎng)度減小而截面增加，電阻值則會(huì)減小。
只要測(cè)出加在電阻的變化（通常是測(cè)量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情況。
陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞，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(gè)惠斯通電橋（閉橋）；
由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
通過(guò)激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。
陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40～135℃，而且具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性。
電氣絕緣程度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。
高特性，低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國(guó)家有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì)，在中國(guó)也越來(lái)越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。
為新項(xiàng)目或設(shè)備選擇壓力傳感器時(shí)，設(shè)計(jì)師通常比較關(guān)注關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，如壓力范圍、電流輸出、介質(zhì)兼容性以及環(huán)境條件等。然而，若要根據(jù)不同的應(yīng)用選出合適的傳感器，除以上參數(shù)外，還需考慮其它因素，常常被忽略的設(shè)計(jì)因素：壓力傳遞介質(zhì)（充油式和非充油式）、結(jié)構(gòu)和傳感技術(shù)類型。這也是壓力傳感器選型的三大要素。
一 壓力傳遞介質(zhì)（充油式vs非充油式）在壓力傳感行業(yè)存在多種不同的傳感技術(shù)，但所有傳感器都可分為兩大類：充油式和非充油式。充油式傳感器是指在膜片和傳感元件之間采用油液作為壓力傳遞介質(zhì)的傳感器，例如基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的電子傳感器。
充油式傳感器具有材料相容性(好)、成本低、易于集成到成套傳感器系統(tǒng)中等特點(diǎn)，對(duì)許多制造應(yīng)用都極具吸引力。雖然應(yīng)用日益普遍，但相較于非充油式傳感器，仍有不少缺點(diǎn)。
充油式設(shè)計(jì)的最大缺點(diǎn)是故障成本高。一旦傳感膜片因過(guò)壓或制造缺陷而破裂，那么油液就會(huì)泄漏至應(yīng)用中并污染系統(tǒng)。油液進(jìn)入系統(tǒng)會(huì)損壞關(guān)鍵的部件，造成成數(shù)千乃至數(shù)百萬(wàn)美元的損失，損失程度視具體應(yīng)用而異（如，代價(jià)昂貴的燃料電池系統(tǒng)）。更糟的是，許多系統(tǒng)一旦被油液污染，幾乎就沒(méi)有修復(fù)的可能。相比之下，非充油式設(shè)計(jì)不僅能消除因故障導(dǎo)致污染的可能性，而且還可承受更高的過(guò)壓沖擊。
二 結(jié)構(gòu)壓力傳感器在應(yīng)用中的服役時(shí)間是挑選傳感器的關(guān)鍵指標(biāo)之一。一般而言，全焊接結(jié)構(gòu)的傳感器，設(shè)計(jì)更堅(jiān)固、耐用，在許多苛刻應(yīng)用中的使用壽命都較長(zhǎng)。另外，還要考慮接頭在外殼上的焊接牢固度。要知道，在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，這些裝置常常會(huì)暴露在影響傳感器工作的非理想環(huán)境下。
確保制造商不僅能夠提供多種壓力接頭，包括1/4”和1/8”NPT等標(biāo)準(zhǔn)口徑，而且還能夠視需要量身定制過(guò)程接頭。即使再堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)也有可能受潮濕環(huán)境影響，因此部分傳感器需防潮保護(hù)以防止接頭引腳的四周被腐蝕。
如果擔(dān)心保護(hù)傳感器受惡劣環(huán)境侵蝕，則選擇IP防護(hù)等級(jí)滿足安裝需求的傳感器。傳感器可提供多種IP防護(hù)等級(jí)。其中，IP65級(jí)防護(hù)的型號(hào)可提供抵御粉塵滲入和噴嘴噴水的全面保護(hù)。
IP67級(jí)防護(hù)的傳感器能夠防護(hù)灰塵侵入以及短暫浸泡。IP69K級(jí)防護(hù)則適用于高壓、高溫應(yīng)用。如果液體滲入會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)，切記采用密封電纜。盡可能避免選擇充油式傳感器，它采用了不同導(dǎo)熱系數(shù)的材料，會(huì)增加傳感器的不穩(wěn)定性。
三 傳感技術(shù)類型雖然穩(wěn)定可靠的電路設(shè)計(jì)可滿足不同人的不同需求，但總體而言，重要的仍是其可靠性、穩(wěn)定性及耐惡劣環(huán)境能力。目前，濺射薄膜和可變電容技術(shù)被視為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域先進(jìn)的傳感技術(shù)。薄膜傳感器采用成熟的惠斯通電橋原理。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，首先通過(guò)將分子層噴射到17-4或316L不銹鋼膜上，然后在膜片上蝕刻電路，從而實(shí)現(xiàn)出色的電阻分辨率和一致性。通過(guò)濺射薄膜技術(shù)，可將簡(jiǎn)單、高精度和緊湊的應(yīng)力計(jì)沉積于傳感膜背面。
Setra西特公司的電容式壓力傳感器巧妙地采用了簡(jiǎn)單、耐用和穩(wěn)定的電容器元件。其典型配置為：緊湊外殼內(nèi)裝設(shè)兩個(gè)緊密間隔的平行電絕緣金屬面，其中之一就是在壓力作用下會(huì)輕微彎曲的膜片。
金屬面（或板）牢牢安裝在傳感器內(nèi)部，因此施加壓力的微小變化可導(dǎo)致組件的輕微機(jī)械變形，從而改變兩個(gè)金屬面之間的間隙大?。ㄐ纬煽勺冸娙菪Ч６`敏的線性比較器電路（采用特別設(shè)計(jì)的專利保護(hù)專用集成電路）可檢測(cè)到間隙變化導(dǎo)致的電容變化，繼而放大并輸出比例放大的高電平信號(hào)。
兩種傳感器的測(cè)量原理幾乎都可消除漂移現(xiàn)象并提供更高的靈敏度。此外，它們還融合了緊湊的設(shè)計(jì)和良好的溫度穩(wěn)定性。薄膜式和電容式傳感器能提供與輸入壓力成比例的線性模擬輸出信號(hào)，具有高精度和高性能的特點(diǎn)。
電容指容納電荷的能力。電容器指電路中能夠儲(chǔ)存電荷的元件，與電感器、電阻器并稱為基本的三種電路元件。電容器不測(cè)量存儲(chǔ)能量的大小，僅度量可儲(chǔ)存能量的潛在能力。這種潛在能力以法拉第(F)為單位進(jìn)行計(jì)量，但在大部分的消費(fèi)級(jí)電容器中，通常采用微法(?F)或更小的單位。
電容器由兩塊導(dǎo)電板組成，中間采用絕緣層（也稱為電介質(zhì)）隔離。電容器多種多樣，其大小、導(dǎo)電板布置以及所采用的電介質(zhì)材料各不相同。當(dāng)電容器接通電路時(shí)，電源的電壓促使電子積聚在一塊板的表面，并使另一塊板表面釋放電子，從而導(dǎo)致兩板之間形成電勢(shì)差。電容器的電容值可為固定值，也可根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié)和改變。電極板的尺寸、形狀及距離都會(huì)影響元件的電容大小。相較于距離較遠(yuǎn)的較小金屬板所構(gòu)成的電容器，距離近的較大金屬板所構(gòu)成的電容器電容更大。
電容的應(yīng)用日益廣泛，例如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、電容式傳聲器、無(wú)線電接收器、脈沖磁體和壓力傳感器等。相比于采用其它技術(shù)的傳感器，電容式壓力傳感器具有更高精度（±0.07%滿量程精度）
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