在上一篇文章《MEMS傳感器" target="_blank">壓力傳感器該如何選型,?智芯傳感告訴您(一)》中,,我們重點(diǎn)介紹了壓力傳感器選型需要考慮的三個方面的因素,即壓力傳感器的用途,、壓力量程和精度需求,。今日小編繼續(xù)為您帶來選擇合適的壓力傳感器,還需要考慮的其他方面,,包括電學(xué)要求,、作業(yè)方式、溫度范圍和壓力密封要求等要素,。
電學(xué)要求的考量
一般壓阻式壓力傳感器的輸出為模擬信號,,滿量程輸出電壓可達(dá)100-150mV。遠(yuǎn)距離輸出信號電壓便會衰減,,應(yīng)采用電流信號輸出,。經(jīng)壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA以下的電流信號。實際應(yīng)用中會使用調(diào)理電路將MEMS傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成適合的標(biāo)準(zhǔn)信號供用戶選擇,。
MEMS傳感器輸出的模擬信號經(jīng)過A/D和V/F變換后,,得到數(shù)字信號或頻率信號,。信號經(jīng)過調(diào)理后,數(shù)字信號可輸出I2C/SPI,,模擬信號可以輸出0~5V和0~10V(絕對電壓輸出和比例電壓輸出),,電流信號可以輸出4~20mA。
壓力傳感器通常采用兩種激勵源方法:恒流源和恒壓源,。這兩種方法是有區(qū)別的,,其作用不同:
1)恒流源激勵有利于熱靈敏度漂移的補(bǔ)償作用,一般精度測量時用恒流源激勵,;
2)恒壓激勵不能直接提供靈敏度溫度補(bǔ)償效果,,但用恒壓源激勵時,可在橋外串接熱敏電阻或二極管以補(bǔ)償熱靈敏度漂移,,其測量的精度取決于恒壓源穩(wěn)壓器件的精度,;
另外,壓力傳感器的激勵電源還可以分為正比激勵和固定激勵:
1)正比激勵是將壓力傳器電橋直接接到電源上,,當(dāng)電源改變時,,壓力傳感器的靈敏度和零點(diǎn)都隨之發(fā)生變化;
2)固定激勵是傳感器調(diào)理電路內(nèi)部有一個參照電壓,,壓力傳感器電橋由參照電壓供電激勵,。參考電壓是恒定的,與電源電壓無關(guān),。只要電源電壓在一個指定電壓范圍內(nèi)變化,,參照電壓不變。因而傳感器的輸出不變,,不受電源電壓的影響,。
作業(yè)方式的考量
壓力傳感器的作業(yè)方式在選型中也是一個比較重要的考量因素。例如,,傳感器用于氣體壓力的測量與液體壓力的測量時情況便不同,。氣體是可壓縮流體,增壓時會貯存一定的壓縮能,,減壓時又以動能釋放出來,,給傳感器彈性膜施加沖擊波。而液體是不可壓縮流體,,在壓力傳感器安裝時,,擰緊螺拴又無可壓縮空間,則有可能使液體壓力升高,,超過彈性膜的耐壓極限,,導(dǎo)致彈性膜破裂。
壓力傳感器的工作環(huán)境惡劣時,比如有大的振動,、沖擊,,或大的電磁干擾,對傳感器提出更為嚴(yán)格的要求,。不僅要求壓力傳感器的過壓能力增強(qiáng),,而且要求機(jī)械密封可靠、防松動,,傳感器自身的引線,、引腳以及外導(dǎo)線都應(yīng)加以電磁屏蔽,并將屏蔽良好接地,。
此外,,應(yīng)考慮壓力傳感器與所測流體介質(zhì)的相容性問題。例如,,傳感器的彈性膜結(jié)構(gòu)應(yīng)與腐蝕性介質(zhì)相隔開,;傳感器檢測易燃、易爆介質(zhì)壓力時,,使用小激勵電流,,防止彈性膜破裂時產(chǎn)生火花、火星,,并增加壓力傳感器外套的耐壓能力等,。
工作溫度范圍的考量
壓力傳感器,像所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣,,在極端溫度的環(huán)境下會產(chǎn)生錯誤甚至無法使用,。一般將壓力傳感器使用溫度范圍分為五類:普通商業(yè)級,范圍為-10~60℃,;工業(yè)級,,范圍為-25~80℃;汽車級,,范圍為-40~125℃;軍事級,,范圍為-55~125℃,;特殊級,范圍為-60~350℃,。
壓力傳感器在室內(nèi)應(yīng)用時,,可選擇商業(yè)級;有室外應(yīng)用時可選擇工業(yè)級,。也可以采取措施使傳感器與環(huán)境熱隔離或進(jìn)行加熱或冷卻,,選擇普通商業(yè)級用在-10℃以下或60℃以上的環(huán)境中。選擇什么溫度范圍還應(yīng)考慮傳感器的電子學(xué)溫度特性和機(jī)械溫度特性,。
溫度的改變通過兩種方法影響傳感器,,其一是造成零點(diǎn)漂移,,其二是影響整個量程的輸出。為消除溫度的影響,,就需要應(yīng)用各種溫度補(bǔ)償技術(shù),。工作溫度范圍越寬,補(bǔ)償技術(shù)難度越大,,校準(zhǔn)工作量也越大,。
壓力密封要求的考量
壓力傳感器通常用的壓力密封是橡膠墊(或稱O型環(huán))、環(huán)氧樹脂,、聚四氟乙烯墊,、錐孔配合、管螺紋配合及焊接等方式,。所用的密封材料決定了壓力傳感器的工作溫度范圍,。
北京智芯傳感科技有限公司的MEMS壓力傳感器,有多種電學(xué)輸出方式,,既有數(shù)字信號輸出I2C/SPI,,也有模擬信號輸出和電流信號輸出,并可根據(jù)實際應(yīng)用場景進(jìn)行定制,;另外,,智芯傳感不同型號的壓力傳感器,可適應(yīng)相應(yīng)的作業(yè)環(huán)境,,例如,,智芯傳感ZXP1汽車進(jìn)氣壓力傳感器,就具備高精度,、抗干擾,、抗沖擊、耐腐蝕和長期穩(wěn)定性好的特點(diǎn),;在工作溫度范圍方面,,智芯傳感的壓力傳感器也表現(xiàn)突出,可在寬溫域依然做到高精度和高穩(wěn)定性,,例如,,智芯傳感多款壓力傳感器,工作溫度范圍均可達(dá)到-40~125℃,,全溫域精度保持在±1%FS,。
總之,選擇合適的壓力傳感器,,需要將多個因素進(jìn)行比較和考量,,才能最終選擇好適合的產(chǎn)品。智芯傳感壓力傳感器憑借各項綜合并領(lǐng)先的技術(shù)指標(biāo),獲得了越來越多供應(yīng)商的青睞,!
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