壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),下面就簡(jiǎn)單介紹一下
智能壓力傳感器原理及其應(yīng)用。壓力傳感器也是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào),模擬信號(hào)是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號(hào)?;蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)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(hào)。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
一般壓力傳感器是以惠斯頓電橋形式組成,可輸出與壓力成正比的信號(hào),然后由PFA進(jìn)行放大。壓力傳感器內(nèi)有一個(gè)固態(tài)溫度傳感器,它測(cè)量壓力傳感器的敏陷元件的溫度變化,以便修正與補(bǔ)償由于溫度變化對(duì)測(cè)量份來(lái)的誤差影響。DTP內(nèi)還有一個(gè)氣壓傳感器,用來(lái)測(cè)量環(huán)境氣壓變化,以便修正氣壓變化對(duì)測(cè)量的影響??梢?jiàn),智能式傳感器具合很強(qiáng)的自適應(yīng)功能,它用一個(gè)或數(shù)個(gè)輔助傳感器來(lái)檢測(cè)影響測(cè)量準(zhǔn)確度的溫度、濕度、壓力等環(huán)境條件變化,并運(yùn)用微處理路的判斷、計(jì)算功能,對(duì)主傳感器測(cè)量值作出相應(yīng)修正,以得到精確的測(cè)量結(jié)果。
目前壓阻式壓力傳感器已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但是它的測(cè)量準(zhǔn)確度受到非線性和溫度的影響。經(jīng)過(guò)對(duì)其進(jìn)行智能化研究,利用單片微型計(jì)算機(jī)對(duì)其非線性和溫度變化產(chǎn)生的誤差進(jìn)行使正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度變化和非線性引起的誤差的95%得到修正,在10、60℃范圍內(nèi),智能式壓阻壓力傳感器的準(zhǔn)確度幾乎保持不變。
汽車(chē)應(yīng)用目前仍是MEMS壓力傳感器的最大應(yīng)用市場(chǎng),其中主流應(yīng)用包括胎壓感測(cè)系統(tǒng)(TPMS)、進(jìn)氣壓力感測(cè)裝置(MAP)以及大氣絕對(duì)壓力感測(cè)裝置(BAP);YoleDeveloppement指出,汽車(chē)、醫(yī)療、工業(yè)與高端應(yīng)用MEMS壓力傳感器市場(chǎng),平均成長(zhǎng)率約在4~7%左右,同時(shí)消費(fèi)性應(yīng)用市場(chǎng)的平均成長(zhǎng)率(金額規(guī)模)則高達(dá)25%(出貨量成長(zhǎng)率則為38%),主要受惠于智能手機(jī)與平板設(shè)備所帶來(lái)的新商機(jī)。 MEMS壓力傳感器也在不同領(lǐng)域找到一些新應(yīng)用,這些案例包括:車(chē)用汽缸內(nèi)壓力感測(cè)(in-cylinderpressuresensing)、醫(yī)療用持續(xù)正壓呼吸器(ContinuousPositiveAirwayPressure,CPAP),以及智能手機(jī)、平板設(shè)備等消費(fèi)性新應(yīng)用(如SamsungGalaxySlll的室內(nèi)導(dǎo)航功能);以上新興應(yīng)用都還在起步階段,不過(guò)看來(lái)都有成長(zhǎng)潛力,YoleDeveloppement相信,MEMS壓力傳感器將在各個(gè)領(lǐng)域找到滿足終端使用者需求的新發(fā)展途徑。
霍尼韋爾對(duì)于要求苛刻的汽車(chē)電子、醫(yī)療電子等應(yīng)用,用圓周應(yīng)力設(shè)計(jì)和特殊金屬合金來(lái)定制壓力傳感器,其測(cè)量范圍高達(dá)175,000psi,使用安全,性能可靠,準(zhǔn)確度達(dá)到0.75%。大壓力傳感器的可選補(bǔ)償溫度范圍為-54℃至121℃[-65oF至250oF],輸出為mV。高電壓輸出也有可選補(bǔ)償溫度。也有用于危險(xiǎn)環(huán)境的型號(hào)。所有的壓力傳感器都帶有校準(zhǔn)和可溯源證書(shū)一起發(fā)運(yùn)。堅(jiān)固、可靠的高端儀表的潛在應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛吞锏刭|(zhì)學(xué)和航空研究與開(kāi)發(fā)。