一、壓力傳感器的作用是什么

壓(ya)(ya)力傳(chuan)感器(qi)(qi)主要(yao)應用于增壓(ya)(ya)缸、增壓(ya)(ya)器(qi)(qi)、氣液增壓(ya)(ya)缸、氣液增壓(ya)(ya)器(qi)(qi)、壓(ya)(ya)力機(ji)，壓(ya)(ya)縮機(ji)，空調制冷設備等領域。

1、應用于液壓系統

壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)在液壓(ya)(ya)系(xi)統中主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)來完成(cheng)(cheng)力(li)(li)的(de)(de)閉環控(kong)制。當控(kong)制閥芯突(tu)然移動時(shi)，在極(ji)短的(de)(de)時(shi)間內會形成(cheng)(cheng)幾倍于(yu)系(xi)統工(gong)(gong)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)尖(jian)峰(feng)壓(ya)(ya)力(li)(li)。在典型的(de)(de)行(xing)走機(ji)械和工(gong)(gong)業液壓(ya)(ya)中，如果設計(ji)時(shi)沒(mei)有考慮到這樣的(de)(de)極(ji)端(duan)工(gong)(gong)況，任何壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)很(hen)快就(jiu)會被(bei)破(po)壞。需要(yao)使用(yong)抗(kang)沖(chong)擊的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)，壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)實現抗(kang)沖(chong)擊主(zhu)要(yao)有2種方(fang)法(fa)，一種是(shi)(shi)(shi)換應變式芯片，另(ling)一種方(fang)法(fa)是(shi)(shi)(shi)外接(jie)盤管(guan)，一般在液壓(ya)(ya)系(xi)統中采(cai)用(yong)第(di)一種方(fang)法(fa)，主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為安裝方(fang)便。此外還(huan)有一個原因(yin)是(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)還(huan)要(yao)承(cheng)受來自液壓(ya)(ya)泵不間斷的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)脈動。

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2、應用于安全控制系統

壓力(li)傳感器(qi)(qi)在(zai)安(an)全(quan)控制系(xi)統中經常(chang)應用，主要針對的(de)領域(yu)(yu)是空壓機自身的(de)安(an)全(quan)管(guan)理系(xi)統。在(zai)安(an)全(quan)控制領域(yu)(yu)有很多傳感器(qi)(qi)應用，壓力(li)傳感器(qi)(qi)作為(wei)一(yi)種非(fei)常(chang)常(chang)見的(de)傳感器(qi)(qi)，在(zai)安(an)全(quan)控制系(xi)統中應用也(ye)不足為(wei)奇。

在安(an)全(quan)控制(zhi)領域(yu)應用(yong)一(yi)般從(cong)性能方面來考(kao)(kao)慮，從(cong)價(jia)格上(shang)的(de)(de)(de)考(kao)(kao)慮，還有從(cong)實際操作(zuo)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性方便性來考(kao)(kao)慮，實際證明選擇壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)效(xiao)果非常好。壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)感器(qi)利用(yong)機械設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)加(jia)工技術(shu)將一(yi)些元件(jian)以及(ji)信號調(diao)節器(qi)等裝置安(an)裝在一(yi)塊很(hen)小的(de)(de)(de)芯片上(shang)面。所以體積小也(ye)是(shi)它的(de)(de)(de)優(you)點之(zhi)一(yi)，除(chu)此之(zhi)外，價(jia)格便宜也(ye)是(shi)它的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)大優(you)點。在一(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度上(shang)它能夠提(ti)高系統測試的(de)(de)(de)準(zhun)確度。在安(an)全(quan)控制(zhi)系統中，通過在出氣口的(de)(de)(de)管道設(she)備(bei)(bei)中安(an)裝壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)感器(qi)來在一(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度上(shang)控制(zhi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機帶來的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力，這(zhe)算是(shi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)保護措(cuo)施，也(ye)是(shi)非常有效(xiao)的(de)(de)(de)控制(zhi)系統。當壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機正常啟動后，如果壓(ya)(ya)(ya)力值未達到(dao)上(shang)限(xian)，那(nei)么控制(zhi)器(qi)就會打開進氣口通過調(diao)整來使(shi)得設(she)備(bei)(bei)達到(dao)最大功率。

3、應用于注塑模具

壓力(li)(li)傳感(gan)(gan)器在(zai)注塑(su)模(mo)具(ju)中有著重要的(de)作用。壓力(li)(li)傳感(gan)(gan)器可被安裝在(zai)注塑(su)機的(de)噴嘴、熱流(liu)道(dao)系統(tong)、冷流(liu)道(dao)系統(tong)和模(mo)具(ju)的(de)模(mo)腔內(nei)，它能夠測量出塑(su)料在(zai)注模(mo)、充模(mo)、保壓和冷卻(que)過程中從(cong)注塑(su)機的(de)噴嘴到模(mo)腔之間某(mou)處的(de)塑(su)料壓力(li)(li)。

4、應用于監測礦山壓力

傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)技(ji)術作(zuo)為礦(kuang)山(shan)壓(ya)(ya)(ya)力監控的(de)關鍵性技(ji)術之一(yi)。一(yi)方面(mian)，我們應(ying)(ying)該正確應(ying)(ying)用(yong)(yong)已有(you)(you)的(de)各(ge)種傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)來(lai)為采(cai)(cai)礦(kuang)行業(ye)(ye)服務；另一(yi)方面(mian)，作(zuo)為傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)廠家還(huan)要(yao)研制和開發新(xin)型壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)來(lai)適應(ying)(ying)更多(duo)(duo)的(de)采(cai)(cai)礦(kuang)行業(ye)(ye)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)有(you)(you)多(duo)(duo)種，而基于(yu)礦(kuang)山(shan)壓(ya)(ya)(ya)力監測(ce)的(de)特殊(shu)環境(jing)，礦(kuang)用(yong)(yong)壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)主(zhu)要(yao)有(you)(you)：振弦式壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、半導體(ti)(ti)(ti)壓(ya)(ya)(ya)阻式壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、金屬(shu)應(ying)(ying)變片式壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、差(cha)動變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)式壓(ya)(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)等。這些傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)在(zai)礦(kuang)產(chan)行業(ye)(ye)都有(you)(you)廣泛的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，具體(ti)(ti)(ti)使用(yong)(yong)哪種傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)還(huan)有(you)(you)根據具體(ti)(ti)(ti)的(de)采(cai)(cai)礦(kuang)環境(jing)進行選擇。

5、應用于促進睡眠

壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)本身無(wu)法促進睡眠，我們只是將(jiang)壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)放在床墊(dian)地下，由于壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)具有高靈(ling)敏度，當人發生翻身、心跳以及(ji)呼吸等(deng)有關的動作(zuo)時，傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)會分析(xi)這一(yi)(yi)(yi)系列信息，去推斷(duan)睡眠人睡覺處于一(yi)(yi)(yi)個(ge)什(shen)么狀(zhuang)態(tai)，然后通過對(dui)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的分析(xi)，收集傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的信號(hao)得到心跳和(he)呼吸節(jie)奏等(deng)睡眠的數(shu)據，最后將(jiang)所有數(shu)據處理譜成一(yi)(yi)(yi)首段(duan)的曲(qu)目，當然能將(jiang)你一(yi)(yi)(yi)個(ge)晚上的睡眠壓(ya)縮(suo)成一(yi)(yi)(yi)首幾分鐘的音樂。

6、應用于壓縮機，空調冷設備

壓力傳感器(qi)常用于空氣壓力機(ji)，以及空調制冷設(she)備，這(zhe)類傳感器(qi)產品外形小巧(qiao)、安裝方便、導壓口一(yi)般采用專用閥(fa)針式設(she)計。

二、壓力傳感器的選擇原則

現代傳(chuan)感器在原理(li)與結(jie)構上(shang)千差(cha)萬(wan)別，如何根據具體的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)目的、測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)對象以(yi)及測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)環(huan)境合理(li)地選(xuan)用(yong)傳(chuan)感器，是在進行某個量(liang)(liang)的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)時(shi)首先(xian)要(yao)解決的問題。當傳(chuan)感器確(que)(que)定之(zhi)后，與之(zhi)相配套(tao)的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)方法和測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)設備也就可以(yi)確(que)(que)定了。測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)結(jie)果的成(cheng)敗，在很大程度上(shang)取決于壓力(li)傳(chuan)感器的選(xuan)用(yong)是否合理(li)。

1、根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型

要進行—個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據被測量的特點和傳感器的(de)使用條件考(kao)慮以下一些(xie)具(ju)體問題：量(liang)程的(de)大小；被測位(wei)置(zhi)對傳感(gan)器體積的(de)要求；測量(liang)方(fang)式(shi)為接(jie)觸(chu)式(shi)還是(shi)非接(jie)觸(chu)式(shi)；信號的(de)引出方(fang)法，有(you)線或是(shi)非接(jie)觸(chu)測量(liang)；傳感(gan)器的(de)來源，國產還是(shi)進口，價格能否(fou)承(cheng)受，還是(shi)自行(xing)研制。

在考慮(lv)上述問題之后就能確定選用何種類型(xing)的(de)傳感(gan)器，然后再考慮(lv)傳感(gan)器的(de)具體性能指標。

2、靈敏度的選擇

通常，在傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)線性范圍內(nei)，希望傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)靈(ling)(ling)敏度(du)越高(gao)(gao)越好。因(yin)為只(zhi)有(you)靈(ling)(ling)敏度(du)高(gao)(gao)時(shi)，與(yu)被測量變化對(dui)應(ying)的(de)(de)輸出信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)值(zhi)才比(bi)較(jiao)大(da)，有(you)利于信(xin)(xin)號(hao)處理。但要注意的(de)(de)是，傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)靈(ling)(ling)敏度(du)高(gao)(gao)，與(yu)被測量無關的(de)(de)外(wai)界(jie)噪聲也容(rong)易(yi)混入，也會被放(fang)大(da)系統放(fang)大(da)，影響測量精度(du)。因(yin)此，要求傳(chuan)(chuan)(chuan)感器本身應(ying)具有(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)信(xin)(xin)噪比(bi)，盡量減少從外(wai)界(jie)引入的(de)(de)廠(chang)擾信(xin)(xin)號(hao)。

傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的靈敏度(du)是有方向性的。當被(bei)測量(liang)是單向量(liang)，而且對其方向性要求(qiu)較(jiao)高，則(ze)應選擇其它(ta)方向靈敏度(du)小的傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)；如果被(bei)測量(liang)是多維向量(liang)，則(ze)要求(qiu)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的交叉(cha)靈敏度(du)越小越好。

3、頻率響應特性

傳(chuan)感器(qi)的頻(pin)率響應(ying)特性決定了被測量(liang)的頻(pin)率范圍(wei)，必須在允許(xu)頻(pin)率范圍(wei)內保持(chi)不失真(zhen)的測量(liang)條件(jian)，實際上傳(chuan)感器(qi)的響應(ying)總有—定延遲，希望(wang)延遲時間越短越好。

傳感器(qi)的(de)(de)頻率(lv)響應(ying)高，可(ke)測的(de)(de)信號(hao)頻率(lv)范圍就寬(kuan)，而(er)由(you)于(yu)受到結(jie)構特性(xing)的(de)(de)影響，機械系統的(de)(de)慣性(xing)較大，因有頻率(lv)低(di)的(de)(de)傳感器(qi)可(ke)測信號(hao)的(de)(de)頻率(lv)較低(di)。

在動態測量中，應(ying)根據(ju)信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應(ying)特性，以免產生過火的誤差。

4、線性范圍

傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)線形范(fan)圍(wei)是指輸出與輸入成正比的(de)(de)范(fan)圍(wei)。以理論上講，在(zai)此(ci)范(fan)圍(wei)內，靈敏度(du)保持(chi)定(ding)值。傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)線性(xing)范(fan)圍(wei)越寬(kuan)，則其(qi)量程(cheng)越大，并(bing)且(qie)能(neng)保證(zheng)一定(ding)的(de)(de)測(ce)量精度(du)。在(zai)選擇傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)時，當傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)種類確定(ding)以后(hou)首先要(yao)看其(qi)量程(cheng)是否滿足要(yao)求。

但(dan)實際上，任何傳感器都不能保證絕(jue)對的線(xian)(xian)性(xing)，其線(xian)(xian)性(xing)度(du)也是相對的。當所要求測(ce)量精(jing)度(du)比較低時，在(zai)一定的范圍內，可將非線(xian)(xian)性(xing)誤(wu)差較小的傳感器近似看作線(xian)(xian)性(xing)的，這(zhe)會給(gei)測(ce)量帶來極大的方便(bian)。

5、穩定性

傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)使用一段時間后，其(qi)性能保(bao)持不變化的(de)能力稱(cheng)為穩(wen)定性。影響傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)長(chang)期(qi)穩(wen)定性的(de)因素除傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)本身結構(gou)外，主要(yao)是傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)使用環境。因此，要(yao)使傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)具有良好(hao)的(de)穩(wen)定性，傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)必須要(yao)有較(jiao)強(qiang)的(de)環境適應能力。

在選擇傳感器之前(qian)，應(ying)對其使用(yong)環境進行(xing)調查，并根據具(ju)體的(de)使用(yong)環境選擇合適的(de)傳感器，或采取適當(dang)的(de)措施，減小(xiao)環境的(de)影響(xiang)。

傳(chuan)感器(qi)的穩定(ding)性(xing)有定(ding)量指(zhi)標，在超(chao)過使(shi)用期后，在使(shi)用前應重新進行(xing)標定(ding)，以確定(ding)傳(chuan)感器(qi)的性(xing)能(neng)是否發生變化。

在某些要求傳感(gan)器能(neng)(neng)長(chang)期使(shi)用而又不能(neng)(neng)輕易更換或標(biao)定的(de)場合，所選用的(de)傳感(gan)器穩定性要求更嚴(yan)格，要能(neng)(neng)夠經受(shou)住長(chang)時間的(de)考驗。

6、精度

精(jing)度是傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)一個重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能指標，它是關(guan)系到整個測(ce)(ce)量(liang)系統測(ce)(ce)量(liang)精(jing)度的(de)(de)(de)(de)(de)一個重(zhong)要(yao)環節(jie)。傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度越(yue)高(gao)，其價(jia)格越(yue)昂貴，因(yin)此，傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度只(zhi)要(yao)滿足(zu)整個測(ce)(ce)量(liang)系統的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度要(yao)求就(jiu)(jiu)可以，不必選(xuan)得過高(gao)。這樣就(jiu)(jiu)可以在滿足(zu)同一測(ce)(ce)量(liang)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)諸多傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)中(zhong)選(xuan)擇比較便宜和簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)。

如果測(ce)量目的(de)是定性分(fen)析(xi)的(de)，選用重復精度(du)(du)高(gao)(gao)的(de)傳感器(qi)即可(ke)，不宜(yi)選用絕對量值精度(du)(du)高(gao)(gao)的(de)；如果是為(wei)了(le)定量分(fen)析(xi)，必須獲(huo)得精確的(de)測(ce)量值，就需選用精度(du)(du)等級能滿足要求(qiu)的(de)傳感器(qi)。

對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需(xu)自行設計(ji)制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足(zu)使用要求。