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            微型拉壓力傳感器的原理結構與安裝要點

            時間:2023-06-28 點擊次數:

            微型拉壓力傳感器的原理結構如下:

            根據固定力測量的特點,傳感器原理結構采用工藝成熟、對測量電路要求較低的電阻應變力傳感器。傳感器關鍵部件之一的彈性體采用S型梁結構,如圖1所示。當受到壓力P時,從彈性體中間開口處上側梁的彎矩圖可以看出,沿X軸方向的彎矩有負到正的變化,而開口處下側梁的彎矩則相反。選擇合適的貼片位置和橋梁組合方法,不僅可以抵消側向力輸出,還可以在不影響測量結果的情況下改變力作用點,這是外力測量所必需的。

            首先,在拉壓力傳感器的工作過程中,我們會看到五個指標:線性度、靈敏度、遲滯性、重復性和漂移性。線性度描述的是傳感器輸入/輸出的實際函數與擬合直線之間的偏差程度,其值為兩者之間的最大偏差與滿量程輸出值的比值。靈敏度易于理解,是指輸出值的增加值(即增量)與增加值的相應變量的增加值的比值,也是描述傳感器特性的重要指標。遲滯是指當輸入量由大到小變化,或由小到大變化時,兩個特性曲線的重復性是不變的。

            微型拉壓力傳感器的原理結構與安裝要點

            拉伸壓力傳感器通過力敏裝置檢測其力的變化,并通過拉伸傳遞結構傳遞力的物理信號。也就是說,當彈性體發生彈性變形時,傳遞器的轉換元件(通常是電阻應變片)也會發生變形,此時電阻應變片的阻值會發生變化,轉換成電信號并輸出。

            以數字顯示電子秤為例。其電路包括測量電路和信號放大電路。測量電路可以將電阻的電阻變量轉換為電壓信號,但這種信號往往是弱電信號,不能直觀準確地反映變化的大小。通過放大電路,可以放大并輸出數字顯示面板表。

            一般而言,壓力傳感器有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制。

            壓力傳感器的兩線系統比較簡單。大多數客戶都知道如何接線。一根線連接電源的正極,另一根線通過儀器連接信號線到電源的負極。這是最簡單的。壓力傳感器的三線系統在兩線系統的基礎上增加了一條線。這條線直接連接到電源的負極,比兩線系統麻煩一點。

            四線壓力傳感器必須是兩個電源輸入端,另外兩個是信號輸出端。四線系統多為電壓輸出而非4~20mA輸出,4~20mA稱為壓力變送器,多為兩線系統。

            有的壓力傳感器信號輸出沒有放大,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有的壓力傳感器內部有放大電路,全量程輸出為0~2V。

            至于如何接收顯示器,就看儀器的量程了。如果有適合輸出信號的檔位,可以直接測量,否則需要添加信號來調節電路。五線壓力傳感器和四線壓力傳感器差別不大,市面上五線壓力傳感器很少。

            壓力傳感器安裝要點:

            打開顯示控制儀表,然后連接壓力傳感器系統。

            采取消毒措施打開包裝,確認所有接口的安全密封和三通閥等輔助部件的良好工作狀態。

            注意:連接接頭時,不要擰得太緊。

            在傳感器系統中充滿肝素生理鹽水溶液和排出氣泡之前,旋塞閥的所有通口都應覆蓋有孔保護帽。

            按照監護儀的說明,將壓力傳感器連接到監護儀上,將監護儀調整為零。

            注意:

            如無法調整零度,請更換傳感器重新調整零度;如調整不成功,請檢查電纜連接、監護儀等是否正常。

            壓力傳感器不可避免的誤差。

            偏差誤差。

            由于壓力傳感器在整個壓力范圍內的垂直偏移是恒定的,因此變換器擴散和激光調整修正的變化會產生偏移誤差。

            敏感性誤差。

            誤差與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞增函數。如果靈敏度低于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。這種誤差的原因在于擴散過程的變化。

            線性誤差。

            這是一個對壓力傳感器初始誤差影響不大的因素。這種誤差的原因是硅片的物理非線性,但帶放大器的傳感器也應該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。

            滯后誤差。

            大多數情況下,由于硅片機械剛度高,壓力傳感器的滯后誤差可以忽略不計。一般來說,滯后誤差只需要在壓力變化較大的情況下考慮。


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