微型压力传感器工作原理、介绍和应用 .pdf
微型压力传感器工作原理、介绍和应用--第1页
压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。传统的
压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指
示压力,但这种结构尺寸大、质量轻,不能提供电学输出。
随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其
特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随
着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且
其功耗小、可靠性高。
微型压力传感器具有体积微小、或超薄、防水、
防油性能好等特点,广泛用于在空气动力学研究、生物医学
应用,化爆或核爆冲击波等许多研究领域中。
量程范围广;
固有频率高;
体积小,高频动态响应;
动态压力传感器,微型压力传感器最小直径为
2.54mm,长度为3.77mm
精度高,最高可做到0.1%FS;
温度范围宽,从低温-40℃到高温+120℃(特殊
可到+175℃)。
长期稳定性好,耐各种恶劣环境。
量程:0~1~150(MPa)
综合精度:0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS
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微型压力传感器工作原理、介绍和应用--第2页
输出信号:1.0mV/V、1.5mV/V、2.0mV/V、2.5mV
/V、3.3mV/V(四线制)
供电电压:10DCV(6~12DCV)
介质温度:-20~85℃
环境温度:常温(-20~85℃)
负载电阻:
电流输出型:最大800Ω;
电压输出型:大于50KΩ
绝缘电阻:大于2000MΩ(100VDC)
密封等级:IP65
长期稳定性能:0.1%FS/年
振动影响:在机械振动频率20Hz~1000Hz内,
输出变化小于0.1%FS
电气接口(信号接口):四色排线输出
机械连接(螺纹接口):1/2-20UNF、M14×1.5、M
20×1.5、M22×1.5等
工作原理
1、压阻式压力传感器
电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部
分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应
变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变
效应。
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2、陶瓷压力传感器
陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在
陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷
在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻
的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与
激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的
不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼
容。