HYDAC傳感器的類(lèi)型選擇與設(shè)計(jì)考量
HYDAC傳感器的類(lèi)型選擇與設(shè)計(jì)考量
HYDAC傳感器是一種電子器件,可檢測(cè)或監(jiān)控氣體或液體壓力,并將該信息轉(zhuǎn)換為可用于監(jiān)控或調(diào)節(jié)所測(cè)量的力的電信號(hào),壓力傳感器的工作方式取決于所使用的技術(shù)類(lèi)型。想要了解壓力傳感器,您首先需要了解一些關(guān)鍵定義。壓力是液體或氣體在表面單位面積上施加的力的大小,相對(duì)方程為P=F/A。壓力的傳統(tǒng)單位是帕斯卡(Pascal),定義為每平方米一牛頓(N),壓力也可以定義為阻止流體膨脹所需的力。HYDAC傳感器是一種檢測(cè)或測(cè)量物理量(應(yīng)力、溫度、長(zhǎng)度、壓力),并通常將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件。
在基本層面上,HYDAC傳感器器執(zhí)行與壓力換能器或壓力變送器相同的任務(wù),因此這些術(shù)語(yǔ)通??梢曰Q使用。然而,它們之間的差異在于輸出信號(hào)的不同。壓力傳感器檢測(cè)應(yīng)力并將其轉(zhuǎn)換為與所施加的壓力強(qiáng)度相關(guān)的輸出信號(hào),壓力換能器可將檢測(cè)到的應(yīng)力轉(zhuǎn)換為連續(xù)電壓輸出(V),壓力變送器則將檢測(cè)到的應(yīng)力轉(zhuǎn)換為以毫安(mA)為單位的電流輸出。
HYDAC傳感器在很多監(jiān)測(cè)與控制應(yīng)用中得到大量的使用,在日常使用中,壓力傳感器可以使用許多術(shù)語(yǔ)來(lái)指代,例如:壓力換能器、壓力傳送器、壓力發(fā)送器、壓力指示器、滲壓計(jì)和壓力計(jì)。無(wú)論使用什么名稱(chēng),這些設(shè)備都用于在許多應(yīng)用中監(jiān)測(cè)和控制壓力,除了直接的壓力測(cè)量,壓力傳感器同時(shí)也可用于間接測(cè)量其他變量,如液體/氣體的流量、速度、水面高度或者海拔高度。
在處理壓力測(cè)量和壓力傳感器時(shí),還需要理解幾個(gè)術(shù)語(yǔ)。像是應(yīng)用所使用的類(lèi)型會(huì)影響測(cè)量精度,顯然還會(huì)影響到系統(tǒng)性能,因此,壓力測(cè)量時(shí)的環(huán)境因素,例如海平面的當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?,也必須考慮在內(nèi)。
1. 第一個(gè)常見(jiàn)的術(shù)語(yǔ)是表壓,這是相對(duì)于當(dāng)?shù)卮髿饣颦h(huán)境壓力的壓力測(cè)量,標(biāo)示的壓力將高于或低于當(dāng)?shù)卮髿鈮骸?/p>
2. 另一個(gè)術(shù)語(yǔ)是絕對(duì)壓力,它是相對(duì)于零壓力或真空參考的壓力測(cè)量。無(wú)論在何處測(cè)量,使用絕對(duì)壓力傳感器進(jìn)行的壓力測(cè)量應(yīng)該都是相同的。
3. 壓差則是指系統(tǒng)中兩點(diǎn)之間的壓力差,通常用于測(cè)量管道中液體或氣體的流量。
4. 真空壓力測(cè)量則是一種與環(huán)境或當(dāng)?shù)卮髿鈮毫ο啾鹊呢?fù)壓力范圍。
5. 最后,復(fù)合壓力測(cè)量則有正壓和負(fù)壓或真空,因此它本質(zhì)上是表壓和真空壓力的組合。
用于測(cè)量壓力的技術(shù)
用于檢測(cè)這種基本力的不同技術(shù)的數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),特別是隨著半導(dǎo)體的出現(xiàn)。以下是主要壓力測(cè)量技術(shù)及其使用方式的快速細(xì)分:
* HYDAC傳感器是一種使用電阻裝置連接到波登管的滑動(dòng)臂。當(dāng)壓力波動(dòng)時(shí),滑動(dòng)臂會(huì)移動(dòng),電阻裝置會(huì)根據(jù)力的大小生成相對(duì)信號(hào)。
* HYDAC傳感器是一種將壓力轉(zhuǎn)換為電阻變化的技術(shù),然后便可以隨所施加的力變化測(cè)量該電阻。
* HYDAC傳感器是通過(guò)檢測(cè)因壓力使電容器極板之間的隔膜彎曲而引起的電容變化的技術(shù)。
* HYDAC傳感器是檢測(cè)連接到磁芯的隔膜的輕微偏轉(zhuǎn),這會(huì)導(dǎo)致磁芯發(fā)生線性運(yùn)動(dòng),從而改變感應(yīng)電流,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的技術(shù)。
* HYDAC傳感器檢測(cè)石英或陶瓷材料產(chǎn)生與外部壓力施加在其上的壓縮量,該技術(shù)利用拉伸材料的電阻波動(dòng)來(lái)測(cè)量壓力。
* 諧振式會(huì)檢測(cè)振膜內(nèi)振弦的諧振頻率,并將之轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
* 光學(xué)式則是采用會(huì)隨著壓力的升高而逐漸被遮擋的光源,傳感器檢測(cè)到這種光的變化,并產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)。光纖傳感器也可以類(lèi)似的方式使用。
了解壓力傳感器還需要檢視可在您的設(shè)計(jì)中使用的各種應(yīng)用類(lèi)型。以下是各種基本類(lèi)型,可配合各種環(huán)境與應(yīng)用需求:
* 真空式是用于測(cè)量低于大氣壓的壓力,這些通常使用壓電技術(shù)或通過(guò)測(cè)量限定空間中的氣體體積。
* 密封式則是以海平面大氣壓為參考?jí)毫Α?/p>
* 通風(fēng)式則用于測(cè)量相對(duì)于環(huán)境大氣壓的壓力。
* HYDAC傳感器則會(huì)使用薄的、柔性的、圓形的金屬板,它在壓力下會(huì)變形。
* HYDAC傳感器式則會(huì)檢測(cè)因外力引起的長(zhǎng)度變化而產(chǎn)生的電阻變化,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
* HYDAC傳感器則不使用移動(dòng)部件,它交替地結(jié)合了半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)組件,例如用于感測(cè)壓力的FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
* HYDAC傳感器術(shù)則利用由電阻組件組成的細(xì)長(zhǎng)薄膜,電阻組件可以根據(jù)壓力引起的長(zhǎng)度和厚度變化(變形)來(lái)改變其電阻。
設(shè)計(jì)中選擇壓力傳感器的注意事項(xiàng)
當(dāng)您決定在設(shè)計(jì)中使用特定的壓力傳感器時(shí),您將需要考慮系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù),這將有助于確定適合您的應(yīng)用的壓力傳感器。其中一些考慮因素包括:
1. 首先需要考慮傳感器的類(lèi)型,包括密封、真空、應(yīng)變片、壓電等。
2. 然后要考慮工作壓力范圍,器件需要按照制造商規(guī)定執(zhí)行的安全壓力范圍來(lái)檢測(cè)壓力。
3. 另外還要考慮器件的工作溫度范圍,器件需要在制造商規(guī)定的安全溫度范圍來(lái)運(yùn)行。
4. 此外還需考慮器件能夠承受的最大壓力,這是指?jìng)鞲衅髟诎l(fā)生故障之前能夠承受的壓力上限。
5. 再來(lái)則要考慮器件的輸出類(lèi)型,選擇適用于您的設(shè)計(jì)的壓力傳感器(模擬/數(shù)字)輸出的電信號(hào)類(lèi)型。
6. 另外一個(gè)需要考慮的是器件的輸出電平,這是指器件輸出信號(hào)的范圍,通常為mV或Vdc。
7. 器件的精度和漂移特性相當(dāng)重要,傳感器需要有多精確,以及隨著時(shí)間的推移時(shí),它與校準(zhǔn)規(guī)格的差異有多大?都是需要考慮的重要參數(shù)。
8. 器件的分辨率是指?jìng)鞲衅髂軌驒z測(cè)到的最小壓力變化程度。
9. 另外還要了解器件的電源電壓,這是指操作壓力傳感器時(shí)所需的電壓。
10. 最后則要考慮器件使用時(shí)所在的環(huán)境,壓力傳感器可能暴露的外部操作因素包括溫度、濕度、壓力、接觸液體、輻射等,此外可能還需要考慮傳感器和任何接收設(shè)備之間的物理距離。
HYDAC傳感器在壓力的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)方面,目前尚沒(méi)有單一的、普遍認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓力傳感器的精度。一些區(qū)域規(guī)范包括IEC 60770和DIN 16086,它們都適用于傳感器精度,ASTM F2070則涵蓋了一般應(yīng)用壓力傳感器的要求。任何涉及壓力標(biāo)準(zhǔn)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通常都適用于它們?cè)谔囟☉?yīng)用中的正確使用方式,例如醫(yī)療設(shè)備或汽車(chē)。一些示例包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)的SAE J1347,或用于工業(yè)應(yīng)用中壓力傳感器的
測(cè)量壓力并使用該測(cè)量值來(lái)監(jiān)視和控制過(guò)程,是許多制造行業(yè)和服務(wù)企業(yè)的關(guān)鍵需求。從過(guò)程控制到醫(yī)療保健應(yīng)用,準(zhǔn)確可靠的流體和氣體壓力的傳感,對(duì)于確定所提供的產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量和安全性至關(guān)重要?,F(xiàn)代壓力傳感器有多種不同的類(lèi)型、技術(shù)、大小、輸出和精度。想要確保找出您的應(yīng)用需求的壓力傳感器需要付出一些努力,但會(huì)獲得高質(zhì)量的結(jié)果。一旦確定了這些需求,CUI 就會(huì)提供一系列基于壓電技術(shù)的壓力傳感器,并具有多種壓力類(lèi)型和工作壓力范圍。
這些型號(hào)具有絕壓、表壓和密封表壓類(lèi)型,提供0 kPa至100 MPa的壓力范圍。這些壓力傳感器還具有溫度補(bǔ)償功能,采用不銹鋼結(jié)構(gòu)并配有O形圈密封件。這些型號(hào)提供模擬或數(shù)字I2C輸出選項(xiàng),具有的激勵(lì)額定值,以及3線、4線、5線或6針端子。
HYDAC傳感器的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,尤其是在工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境下,壓力傳感器能夠檢測(cè)在制造過(guò)程中需得知的壓力數(shù)據(jù),以確保制作過(guò)程的安全性,并提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。由 CUI Devices 推出的高質(zhì)量壓力傳感器,具備多樣性規(guī)格與產(chǎn)品特性,能夠滿足工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境的各種需求