一、壓力傳感器的作用是什么

壓(ya)力(li)傳感器(qi)(qi)主(zhu)要應用于增壓(ya)缸、增壓(ya)器(qi)(qi)、氣液(ye)增壓(ya)缸、氣液(ye)增壓(ya)器(qi)(qi)、壓(ya)力(li)機，壓(ya)縮機，空(kong)調制冷設備等(deng)領域。

1、應用于液壓系統

壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)在液壓(ya)系統(tong)中(zhong)主(zhu)要(yao)是來完成力(li)(li)的(de)(de)閉(bi)環控(kong)制。當(dang)控(kong)制閥芯(xin)突然移動(dong)時，在極(ji)(ji)短的(de)(de)時間(jian)(jian)內會(hui)形成幾倍于(yu)系統(tong)工作壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)尖峰(feng)壓(ya)力(li)(li)。在典(dian)型的(de)(de)行走(zou)機械和(he)工業液壓(ya)中(zhong)，如果設(she)計時沒有考慮(lv)到這樣的(de)(de)極(ji)(ji)端工況，任何壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)很快就會(hui)被破壞。需要(yao)使用抗(kang)沖擊(ji)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)，壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)實現抗(kang)沖擊(ji)主(zhu)要(yao)有2種方(fang)法(fa)(fa)，一(yi)(yi)種是換應變式芯(xin)片，另一(yi)(yi)種方(fang)法(fa)(fa)是外接盤管(guan)，一(yi)(yi)般在液壓(ya)系統(tong)中(zhong)采(cai)用第(di)一(yi)(yi)種方(fang)法(fa)(fa)，主(zhu)要(yao)是因(yin)(yin)為安(an)裝方(fang)便(bian)。此外還(huan)有一(yi)(yi)個原因(yin)(yin)是壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器(qi)還(huan)要(yao)承受來自液壓(ya)泵(beng)不間(jian)(jian)斷的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)脈動(dong)。

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2、應用于安全控制系統

壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感器在安全控(kong)制系(xi)統(tong)中經常(chang)應用(yong)，主要針對的(de)(de)領域是(shi)空壓(ya)機自身的(de)(de)安全管理(li)系(xi)統(tong)。在安全控(kong)制領域有很(hen)多傳(chuan)(chuan)感器應用(yong)，壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感器作為(wei)一種非常(chang)常(chang)見的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器，在安全控(kong)制系(xi)統(tong)中應用(yong)也(ye)不足(zu)為(wei)奇。

在(zai)安全(quan)控制領(ling)域(yu)應用(yong)一般從性(xing)(xing)能方(fang)面來(lai)(lai)考慮，從價(jia)格上(shang)的(de)(de)(de)考慮，還有從實際(ji)操作的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)(xing)方(fang)便(bian)性(xing)(xing)來(lai)(lai)考慮，實際(ji)證明選擇壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)效果非常(chang)好。壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)利用(yong)機(ji)(ji)械設(she)備(bei)的(de)(de)(de)加工技(ji)術將一些元件(jian)以(yi)及信號調節器(qi)等(deng)裝置安裝在(zai)一塊很小的(de)(de)(de)芯片上(shang)面。所(suo)以(yi)體積小也是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)優點之一，除(chu)此(ci)之外(wai)，價(jia)格便(bian)宜也是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)另一大優點。在(zai)一定程度上(shang)它能夠提高(gao)系(xi)(xi)統(tong)測試的(de)(de)(de)準確度。在(zai)安全(quan)控制系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)，通過(guo)在(zai)出氣(qi)口的(de)(de)(de)管道設(she)備(bei)中(zhong)安裝壓(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)來(lai)(lai)在(zai)一定程度上(shang)控制壓(ya)縮機(ji)(ji)帶來(lai)(lai)的(de)(de)(de)壓(ya)力，這算是(shi)(shi)一定的(de)(de)(de)保護(hu)措施，也是(shi)(shi)非常(chang)有效的(de)(de)(de)控制系(xi)(xi)統(tong)。當壓(ya)縮機(ji)(ji)正常(chang)啟動后，如果壓(ya)力值(zhi)未達到上(shang)限，那么控制器(qi)就會打(da)開進氣(qi)口通過(guo)調整來(lai)(lai)使得設(she)備(bei)達到最大功率。

3、應用于注塑模具

壓力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器在注塑(su)(su)模具中有著重要的作(zuo)用。壓力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器可被(bei)安裝在注塑(su)(su)機的噴嘴(zui)、熱(re)流(liu)道系統、冷(leng)流(liu)道系統和模具的模腔(qiang)(qiang)內(nei)，它能夠測量出(chu)塑(su)(su)料在注模、充模、保壓和冷(leng)卻過程(cheng)中從注塑(su)(su)機的噴嘴(zui)到模腔(qiang)(qiang)之間某(mou)處(chu)的塑(su)(su)料壓力(li)(li)。

4、應用于監測礦山壓力

傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)技術(shu)作(zuo)為礦(kuang)(kuang)(kuang)山壓(ya)(ya)力(li)監控的關鍵性技術(shu)之一(yi)。一(yi)方(fang)面，我們(men)應(ying)該正確(que)應(ying)用已(yi)有(you)(you)的各種(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)來為采礦(kuang)(kuang)(kuang)行(xing)業(ye)服(fu)務；另一(yi)方(fang)面，作(zuo)為傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)廠家還要研制和開發新型(xing)壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)來適應(ying)更多的采礦(kuang)(kuang)(kuang)行(xing)業(ye)應(ying)用。壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)(you)多種(zhong)，而(er)基于礦(kuang)(kuang)(kuang)山壓(ya)(ya)力(li)監測的特殊(shu)環境(jing)(jing)，礦(kuang)(kuang)(kuang)用壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要有(you)(you)：振弦(xian)式(shi)壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、半(ban)導體(ti)壓(ya)(ya)阻式(shi)壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、金屬應(ying)變(bian)片式(shi)壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、差動變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)式(shi)壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等。這些傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)礦(kuang)(kuang)(kuang)產行(xing)業(ye)都有(you)(you)廣泛的應(ying)用，具(ju)體(ti)使用哪種(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)還有(you)(you)根(gen)據具(ju)體(ti)的采礦(kuang)(kuang)(kuang)環境(jing)(jing)進行(xing)選擇。

5、應用于促進睡眠

壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)本身無法促進睡(shui)眠，我們只是將(jiang)壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)放在(zai)床(chuang)墊地下，由于壓(ya)力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)具(ju)有(you)高靈敏度，當人發生翻身、心跳以及呼吸(xi)等(deng)有(you)關的(de)(de)(de)(de)動(dong)作時，傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)分析(xi)這一系(xi)列信息(xi)，去(qu)推斷睡(shui)眠人睡(shui)覺處(chu)于一個(ge)什么狀態，然(ran)后(hou)通(tong)過對傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)分析(xi)，收集傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)信號得到心跳和呼吸(xi)節奏(zou)等(deng)睡(shui)眠的(de)(de)(de)(de)數據，最后(hou)將(jiang)所(suo)有(you)數據處(chu)理譜成(cheng)一首段的(de)(de)(de)(de)曲(qu)目，當然(ran)能將(jiang)你一個(ge)晚(wan)上的(de)(de)(de)(de)睡(shui)眠壓(ya)縮成(cheng)一首幾分鐘(zhong)的(de)(de)(de)(de)音樂(le)。

6、應用于壓縮機，空調冷設備

壓力傳(chuan)感(gan)器(qi)常用于空(kong)(kong)氣壓力機，以(yi)及空(kong)(kong)調制冷(leng)設備(bei)，這(zhe)類傳(chuan)感(gan)器(qi)產品外形小(xiao)巧、安裝(zhuang)方便、導(dao)壓口一般采用專用閥針(zhen)式設計。

二、壓力傳感器的選擇原則

現代傳感器(qi)在(zai)原(yuan)理(li)與結構上(shang)千差萬別，如何根據具體的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)目的(de)(de)(de)、測(ce)(ce)量(liang)對象(xiang)以(yi)及測(ce)(ce)量(liang)環境(jing)合理(li)地(di)選(xuan)用(yong)傳感器(qi)，是(shi)在(zai)進行(xing)某(mou)個量(liang)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)時首先要解決的(de)(de)(de)問(wen)題。當傳感器(qi)確(que)定(ding)之后，與之相配(pei)套(tao)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)方法和測(ce)(ce)量(liang)設備也就可以(yi)確(que)定(ding)了。測(ce)(ce)量(liang)結果的(de)(de)(de)成敗，在(zai)很大程度上(shang)取決于壓力傳感器(qi)的(de)(de)(de)選(xuan)用(yong)是(shi)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使用(yong)條件(jian)考慮以下一(yi)些具體(ti)(ti)問題：量(liang)程的大小；被測(ce)位(wei)置對(dui)傳感器體(ti)(ti)積的要求；測(ce)量(liang)方式為接(jie)觸(chu)式還(huan)(huan)(huan)是(shi)非接(jie)觸(chu)式；信號(hao)的引出方法，有(you)線或(huo)是(shi)非接(jie)觸(chu)測(ce)量(liang)；傳感器的來(lai)源，國產還(huan)(huan)(huan)是(shi)進口，價格(ge)能否承受，還(huan)(huan)(huan)是(shi)自行(xing)研制。

在(zai)考(kao)慮上述問題之后就能(neng)確定選用(yong)何種類型的(de)傳感器，然后再考(kao)慮傳感器的(de)具體性能(neng)指標(biao)。

2、靈敏度的選擇

通常，在傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)線性范圍內，希望傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)度(du)(du)越(yue)高(gao)越(yue)好。因(yin)為只有靈(ling)敏(min)度(du)(du)高(gao)時，與被測量(liang)變化(hua)對應的(de)(de)(de)輸出信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)值才(cai)比較大，有利于信(xin)號(hao)處理。但要(yao)注意的(de)(de)(de)是(shi)，傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)度(du)(du)高(gao)，與被測量(liang)無關的(de)(de)(de)外界噪聲也(ye)容易混入(ru)，也(ye)會被放大系統放大，影響測量(liang)精(jing)度(du)(du)。因(yin)此，要(yao)求傳感(gan)(gan)器本身應具有較高(gao)的(de)(de)(de)信(xin)噪比，盡量(liang)減少(shao)從(cong)外界引入(ru)的(de)(de)(de)廠擾信(xin)號(hao)。

傳(chuan)(chuan)感器的(de)靈(ling)敏(min)度是有方(fang)(fang)向性的(de)。當被(bei)測(ce)量(liang)是單向量(liang)，而(er)且(qie)對其(qi)方(fang)(fang)向性要(yao)(yao)求(qiu)較(jiao)高，則應選擇其(qi)它方(fang)(fang)向靈(ling)敏(min)度小(xiao)的(de)傳(chuan)(chuan)感器；如果被(bei)測(ce)量(liang)是多維(wei)向量(liang)，則要(yao)(yao)求(qiu)傳(chuan)(chuan)感器的(de)交(jiao)叉靈(ling)敏(min)度越(yue)小(xiao)越(yue)好。

3、頻率響應特性

傳感器的頻(pin)率(lv)響(xiang)(xiang)應(ying)特性決定了被測(ce)量(liang)的頻(pin)率(lv)范圍，必須在(zai)允(yun)許頻(pin)率(lv)范圍內保持(chi)不失真的測(ce)量(liang)條件，實際上傳感器的響(xiang)(xiang)應(ying)總有—定延遲，希望延遲時間越(yue)短越(yue)好。

傳感器的(de)(de)頻(pin)率響應高，可(ke)測的(de)(de)信(xin)號頻(pin)率范圍(wei)就寬，而由于(yu)受到結(jie)構特性的(de)(de)影響，機械系統的(de)(de)慣性較(jiao)大，因有頻(pin)率低的(de)(de)傳感器可(ke)測信(xin)號的(de)(de)頻(pin)率較(jiao)低。

在(zai)動態(tai)測(ce)量中，應根據(ju)信號(hao)的(de)特點(dian)(穩(wen)態(tai)、瞬態(tai)、隨機等)響(xiang)應特性(xing)，以免產生過(guo)火的(de)誤差。

4、線性范圍

傳感器的線(xian)形范圍(wei)是(shi)指輸出與輸入成正比的范圍(wei)。以理論上(shang)講，在此范圍(wei)內，靈(ling)敏度保(bao)持(chi)定(ding)值(zhi)。傳感器的線(xian)性范圍(wei)越寬(kuan)，則其(qi)量程越大，并且能保(bao)證一定(ding)的測(ce)量精度。在選擇傳感器時，當(dang)傳感器的種(zhong)類確定(ding)以后首先要看其(qi)量程是(shi)否滿足要求。

但實際上，任何傳(chuan)感器都不能保(bao)證(zheng)絕對的(de)(de)(de)線(xian)(xian)性(xing)，其線(xian)(xian)性(xing)度(du)也(ye)是相對的(de)(de)(de)。當所要求測量(liang)(liang)精度(du)比較(jiao)低(di)時(shi)，在(zai)一定的(de)(de)(de)范圍(wei)內，可(ke)將非線(xian)(xian)性(xing)誤差較(jiao)小的(de)(de)(de)傳(chuan)感器近似(si)看(kan)作(zuo)線(xian)(xian)性(xing)的(de)(de)(de)，這會給測量(liang)(liang)帶來極大的(de)(de)(de)方便。

5、穩定性

傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)使(shi)用(yong)一(yi)段時間(jian)后，其性能保持不變化的(de)能力稱為穩定性。影響傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)長期(qi)穩定性的(de)因素(su)除傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)本身結構外，主要是傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)使(shi)用(yong)環境。因此，要使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)具有良好的(de)穩定性，傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)必(bi)須要有較強(qiang)的(de)環境適(shi)應能力。

在選擇(ze)傳(chuan)感器之(zhi)前，應(ying)對其使用環(huan)境(jing)(jing)進行調查(cha)，并根據具體的(de)使用環(huan)境(jing)(jing)選擇(ze)合適(shi)的(de)傳(chuan)感器，或采取(qu)適(shi)當的(de)措施，減小環(huan)境(jing)(jing)的(de)影響。

傳(chuan)感(gan)器的穩定(ding)(ding)性(xing)有定(ding)(ding)量指(zhi)標(biao)，在超過使(shi)用(yong)期后(hou)，在使(shi)用(yong)前應重新進行標(biao)定(ding)(ding)，以(yi)確(que)定(ding)(ding)傳(chuan)感(gan)器的性(xing)能(neng)是否發生變(bian)化。

在某些要求傳(chuan)感(gan)器(qi)能長期使用而又不能輕易(yi)更換(huan)或標定(ding)的(de)場合，所(suo)選用的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)穩定(ding)性(xing)要求更嚴格，要能夠經受住長時間的(de)考驗。

6、精度

精度(du)是(shi)傳感器的(de)一(yi)個(ge)重要(yao)的(de)性能指標，它是(shi)關(guan)系(xi)(xi)到整(zheng)個(ge)測(ce)量系(xi)(xi)統(tong)(tong)測(ce)量精度(du)的(de)一(yi)個(ge)重要(yao)環節(jie)。傳感器的(de)精度(du)越(yue)高，其價格越(yue)昂貴，因此(ci)，傳感器的(de)精度(du)只要(yao)滿(man)足整(zheng)個(ge)測(ce)量系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)精度(du)要(yao)求就可以(yi)，不必(bi)選得過高。這樣就可以(yi)在滿(man)足同一(yi)測(ce)量目的(de)的(de)諸(zhu)多傳感器中(zhong)選擇(ze)比較便(bian)宜和簡單的(de)傳感器。

如果(guo)測量目的(de)是定(ding)性(xing)分析的(de)，選(xuan)(xuan)用重復精(jing)度高(gao)(gao)的(de)傳(chuan)感(gan)器即可，不宜(yi)選(xuan)(xuan)用絕對(dui)量值精(jing)度高(gao)(gao)的(de)；如果(guo)是為了定(ding)量分析，必須獲得(de)精(jing)確的(de)測量值，就(jiu)需選(xuan)(xuan)用精(jing)度等級(ji)能滿足要求的(de)傳(chuan)感(gan)器。

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