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[導(dǎo)讀]工業(yè)過(guò)程的很多情況下需要對(duì)壓力信號(hào)遠(yuǎn)傳,進(jìn)行集中測(cè)量、顯示、控制、管理等。彈性式壓力表僅能將壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移信號(hào),利用信號(hào)轉(zhuǎn)換元件將彈性元件的彈性變形轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可以實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的電測(cè)。下面

工業(yè)過(guò)程的很多情況下需要對(duì)壓力信號(hào)遠(yuǎn)傳,進(jìn)行集中測(cè)量、顯示、控制、管理等。彈性式壓力表僅能將壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移信號(hào),利用信號(hào)轉(zhuǎn)換元件將彈性元件的彈性變形轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可以實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的電測(cè)。下面是壓力信號(hào)的幾種電測(cè)法:

(1)應(yīng)變式壓力傳感器 金屬或半導(dǎo)體電阻受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)測(cè)量彈性元件的應(yīng)變,可以將彈性變形轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

(2)霍爾式壓力傳感器 當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片(霍爾片)垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí),薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)(霍爾電勢(shì)),這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?;魻栯妱?shì)與霍爾片通過(guò)的電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比,固定電流,改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,霍爾電勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化。霍爾式壓力傳感器就是采用這種檢測(cè)方式,將霍爾片與彈簧管自由端相連,彈簧管自由端帶動(dòng)霍爾片移動(dòng),改變了通過(guò)霍爾片地磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)壓力—位移—霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)換。由于霍爾片均是半導(dǎo)體材料,因此使用時(shí)也要注意環(huán)境溫度對(duì)傳感器性能的影響,采取恒溫或溫度補(bǔ)償措施。

(3)電容式壓力傳感器 采用彈性元件作電容器的極板,當(dāng)彈性元件受壓變形時(shí)會(huì)改變電容器的電容量,通過(guò)測(cè)量電容,便可以測(cè)量壓力的大小,實(shí)現(xiàn)壓力—電容轉(zhuǎn)換。改變電容的方法有改變極板間距離和改變面積兩種,但改變極板間距離更實(shí)用。電容式壓力傳感器在結(jié)構(gòu)上有單端式和差動(dòng)式兩種形式。因?yàn)椴顒?dòng)式靈敏度高、非線性誤差小,所以常采用這種形式。電容式壓力傳感器因抗振性好、精度高等優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)獲得廣泛應(yīng)用。

(4)電感式壓力傳感器 利用電磁感應(yīng)原理,把壓力變化轉(zhuǎn)換成自感或互感系數(shù)變化,通過(guò)測(cè)量電感,便可以測(cè)量壓力的大小,實(shí)現(xiàn)壓力—電感轉(zhuǎn)換。

(5)諧振式壓力傳感器(頻率式壓力傳感器)諧振式壓力傳感器是通過(guò)壓力形成的應(yīng)力改變彈性元件的諧振頻率,實(shí)現(xiàn)壓力—頻率轉(zhuǎn)換。適合于計(jì)算機(jī)配合,進(jìn)行集中壓力測(cè)量、顯示、控制。根據(jù)諧振原理可以將諧振式壓力傳感器分為電式、機(jī)械式、原子式三種。

(6)光纖式壓力傳感器 光纖式壓力傳感器主要有三種類型:強(qiáng)度調(diào)制型光纖壓力傳感器,大多是基于彈性元件受壓變形發(fā)生位移變化,改變光纖與彈性元件的距離,從而改變了光纖接收到的反射光量,對(duì)光度進(jìn)行調(diào)制;相位調(diào)制型光纖壓力傳感器,利用光纖本身作為敏感元件,壓力引起變形器產(chǎn)生位移,導(dǎo)致光纖彎曲而調(diào)制光強(qiáng)度;偏振調(diào)整型光纖壓力傳感器,主要是利用晶體的光彈性效應(yīng)(晶體受壓后折射率發(fā)生變化,呈現(xiàn)雙折射現(xiàn)象)。種類傳感器抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高,適合高壓、易燃易爆介質(zhì)的壓力測(cè)量。以上是壓力信號(hào)的電測(cè)法的全部?jī)?nèi)容。

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