壓力傳感器有哪些應(yīng)用領(lǐng)域?
人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如壓力傳感器。
壓阻式傳感器是指利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。單晶硅材料在受到力的作用后,電阻率發(fā)生變化,通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出。壓阻式傳感器用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹?如液位、加速度、重量、應(yīng)變、流量、真空度)的測量和控制當力作用于硅晶體時,晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化,擾動了載流子縱向和橫向的平均量,從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異,因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計(見電阻應(yīng)變計),前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化,后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化(應(yīng)變),而且前者的靈敏度比后者大50~100倍。這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi),引出電極引線。
壓力傳感器應(yīng)用:
1、應(yīng)用于液壓系統(tǒng)
壓力傳感器主要用于完成液壓系統(tǒng)中力的閉環(huán)控制。當控制閥芯突然移動時,會在很短的時間內(nèi)形成數(shù)倍于系統(tǒng)工作壓力的峰值壓力。在典型的移動機械和工業(yè)液壓系統(tǒng)中,如果在設(shè)計中不考慮這種極端條件,任何壓力傳感器都會很快被破壞。必須使用抗震壓力傳感器。壓力傳感器實現(xiàn)抗震性的主要方法有兩種。一是換應(yīng)變片芯片,二是外接線圈。一般液壓系統(tǒng)采用第一種方法,主要是安裝方便。另一個原因是壓力傳感器必須承受來自液壓泵的連續(xù)壓力脈動。
2.應(yīng)用于安全控制系統(tǒng)
壓力傳感器常用于安全控制系統(tǒng),主要目標領(lǐng)域是空壓機本身的安全管理系統(tǒng)。在安全控制領(lǐng)域有很多傳感器應(yīng)用。作為一種非常常見的傳感器,壓力傳感器在安全控制系統(tǒng)中的使用并不奇怪。
在安全控制領(lǐng)域的應(yīng)用,一般從性能、價格的考慮,以及實際操作的安全性和便利性來考慮。事實證明,選擇壓力傳感器的效果非常好。壓力傳感器采用機械設(shè)備的加工技術(shù),在一個小芯片上安裝一些元器件和信號調(diào)節(jié)器。所以體積小也是它的一大優(yōu)勢,除了價格低廉也是一大優(yōu)勢。在一定程度上可以提高系統(tǒng)測試的準確性。在安全控制系統(tǒng)中,通過在出風(fēng)口的管道設(shè)備中安裝壓力傳感器,在一定程度上控制壓縮機帶來的壓力。這可以看作是某種保護措施,也是一種非常有效的控制系統(tǒng)。當壓縮機正常啟動時,如果壓力值未達到上限,控制器會打開進氣口并進行調(diào)整,使設(shè)備達到最大功率。
3.應(yīng)用于注塑模具
壓力傳感器在注塑模具中扮演著重要的角色。壓力傳感器可以安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的型腔中。可在注塑、填充、保壓和冷卻過程中測量從注塑機噴嘴到注塑機的塑料。模具型腔之間某處的塑料壓力。
4.應(yīng)用于監(jiān)測礦山壓力
作為礦井壓力監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)之一。一方面,要正確應(yīng)用現(xiàn)有的傳感器服務(wù)于礦業(yè); 另一方面,作為傳感器制造商,我們必須開發(fā)和開發(fā)新的壓力傳感器,以適應(yīng)更多的采礦行業(yè)應(yīng)用。壓力傳感器的種類很多,基于礦井壓力監(jiān)測的特殊環(huán)境,礦井壓力傳感器主要有:振弦式壓力傳感器、半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器、金屬應(yīng)變式壓力傳感器、差動變壓器壓力傳感器等。傳感器在采礦業(yè)有廣泛的應(yīng)用,可以根據(jù)具體的采礦環(huán)境選擇使用哪種傳感器。