Обзор датчика давления
Приборы — это устройства для измерения и испытания веществ в мире. Приборы способны применять информационные технологии в промышленном производстве, выводя все виды отраслей на передовые позиции в отрасли. Среди них датчик давления, как вид высокоточного измерительного прибора, широко используется в тепловой энергетике, химической промышленности, нефтепереработке, биоинженерии, сталелитейной, аэрокосмической и других промышленных областях. Поэтому очень важно разрабатывать и производить датчики давления с высокой стабильностью и точностью.
Обзор датчик давления
Из-за разнообразных выходных сигналов датчика, для повышения универсальности датчика в практических приложениях и упрощения передачи и записи сигналов, обычно требуется схема для преобразования выходного сигнала в стандартный сигнал. Преобразователь давления представляет собой измерительный сигнал датчика давления жидкости в стандартное сигнальное устройство. Преобразователи давления в основном подразделяются на адиабатические преобразователи давления, преобразователи избыточного давления и преобразователи дифференциального давления. Преобразователи адиабатического давления используются в приложениях, где атмосферное давление не может повлиять на процесс измерения, например, в вакуумных дистилляционных башнях. Преобразователи избыточного давления используют атмосферное давление вместо абсолютного вакуума и используются в более широком диапазоне приложений. Преобразователи дифференциального давления, с другой стороны, используются для измерения разности давлений.
1.1 Конструкция корпуса датчика давления
В настоящее время основной датчик давления в основном состоит из датчиков, измерительных картриджей и интерфейса и схемы обработки трех основных компонентов. Датчики давления и датчики температуры запечатаны вместе в верхней части измерительной мембранной коробки, зажаты двумя уплотнительными фланцами, чтобы сформировать измерительную часть датчика, так что полевое измерение сигнала давления преобразуется в электрический сигнал. Электронная плата и жидкокристаллическая дисплейная головка и клеммы составляют интерфейс и схему обработки, которая отвечает за усиление электрического сигнала, выдаваемого датчиком, аналого-цифровое преобразование, отображение данных в реальном времени и вывод стандартных сигналов.
1.2 Классификациядатчик давления
Использование различных принципов измерения, обеспечиваемых датчиками давления, в зависимости от их соответствующих принципов работы можно разделить на емкостные датчики давления, резонансные датчики давления и датчики давления на основе монокристаллического кремния, а также другие типы датчиков давления.
①Емкостный датчик давления
Принцип работы емкостного датчика давления заключается в том, что разница давления жидкости передается на внутреннюю металлическую емкостную пластину полюса через среду. Пластина производит соответствующую деформацию, что приводит к изменению емкости. Это изменение обрабатывается через схему для получения сигнала давления.
②Резонансный датчик давления
Принцип действия резонансного датчика давления заключается в следующем: диффузия кремниевой пленки в определенную разность давлений под действием деформации, вызванной изменением частоты внутреннего резонансного луча; разность давлений жидкости передается на внутренний монокристаллический кремниевый резонансный стержень; резонансный стержень под действием давления вырабатывает частотный сигнал, соответствующий частотному сигналу; частотные сигналы через схему обработки получают и выводят сигналы давления.
③Монокристаллический кремнийдатчик давления
Основная структура датчика давления из монокристаллического кремния представляет собой мост Уитстона. Внешняя разность давлений передается на внутренний мост через среду. Благодаря пьезорезистивному эффекту материала мост создает значение сопротивления, которое изменяется с давлением. Сигнал давления может быть получен путем обнаружения выходного сигнала моста через цепь. Датчик давления из монокристаллического кремния имеет высокую выходную чувствительность, большой объем сигнала, очень малую обратную разность, а конструкция схемы относительно проста и надежна и т. д.
