一、壓力傳感器的作用是什么

壓力(li)傳感(gan)器主要應用(yong)于增(zeng)壓缸、增(zeng)壓器、氣液(ye)增(zeng)壓缸、氣液(ye)增(zeng)壓器、壓力(li)機，壓縮(suo)機，空(kong)調制冷(leng)設備等領(ling)域(yu)。

1、應用于液壓系統

壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)在(zai)液壓(ya)系統(tong)(tong)中主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)來完(wan)成力(li)(li)的(de)閉環控制(zhi)。當控制(zhi)閥芯(xin)(xin)突然移(yi)動時，在(zai)極短的(de)時間(jian)內(nei)會形成幾倍于系統(tong)(tong)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)(li)的(de)尖峰(feng)壓(ya)力(li)(li)。在(zai)典型的(de)行走機械和工(gong)業液壓(ya)中，如果(guo)設(she)計時沒有(you)考慮到這樣的(de)極端(duan)工(gong)況，任(ren)何壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)很快(kuai)就會被(bei)破壞。需要(yao)使用(yong)(yong)抗沖擊的(de)壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)，壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)實現抗沖擊主(zhu)(zhu)要(yao)有(you)2種(zhong)(zhong)(zhong)方法，一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)(shi)換(huan)應變式(shi)芯(xin)(xin)片，另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)方法是(shi)(shi)外接盤管，一(yi)般在(zai)液壓(ya)系統(tong)(tong)中采用(yong)(yong)第(di)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)方法，主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)因(yin)為安裝方便。此外還有(you)一(yi)個原(yuan)因(yin)是(shi)(shi)壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)還要(yao)承受(shou)來自液壓(ya)泵不間(jian)斷的(de)壓(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(gan)(gan)器(qi)在安(an)全(quan)控制(zhi)系(xi)統(tong)中經常應(ying)用(yong)，主要針對的領域(yu)是空壓機自身的安(an)全(quan)管理系(xi)統(tong)。在安(an)全(quan)控制(zhi)領域(yu)有很多傳感(gan)(gan)器(qi)應(ying)用(yong)，壓力(li)傳感(gan)(gan)器(qi)作為一(yi)種非常常見(jian)的傳感(gan)(gan)器(qi)，在安(an)全(quan)控制(zhi)系(xi)統(tong)中應(ying)用(yong)也不足(zu)為奇。

在安(an)全(quan)控(kong)制(zhi)領域應(ying)用(yong)(yong)一(yi)(yi)般(ban)從性能方(fang)(fang)面(mian)來(lai)(lai)考慮，從價(jia)格(ge)上(shang)的(de)(de)考慮，還有(you)從實(shi)際操(cao)作的(de)(de)安(an)全(quan)性方(fang)(fang)便性來(lai)(lai)考慮，實(shi)際證明(ming)選擇壓(ya)(ya)力傳感器的(de)(de)效果(guo)非常(chang)好(hao)。壓(ya)(ya)力傳感器利用(yong)(yong)機械設備的(de)(de)加工技術將(jiang)一(yi)(yi)些元件以(yi)及信(xin)號(hao)調(diao)節器等裝(zhuang)置(zhi)安(an)裝(zhuang)在一(yi)(yi)塊(kuai)很小(xiao)的(de)(de)芯片上(shang)面(mian)。所以(yi)體積小(xiao)也(ye)是(shi)(shi)它的(de)(de)優點(dian)之一(yi)(yi)，除此(ci)之外，價(jia)格(ge)便宜也(ye)是(shi)(shi)它的(de)(de)另一(yi)(yi)大優點(dian)。在一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度上(shang)它能夠提高系(xi)統測試的(de)(de)準確度。在安(an)全(quan)控(kong)制(zhi)系(xi)統中，通過(guo)在出氣口的(de)(de)管道設備中安(an)裝(zhuang)壓(ya)(ya)力傳感器來(lai)(lai)在一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度上(shang)控(kong)制(zhi)壓(ya)(ya)縮機帶來(lai)(lai)的(de)(de)壓(ya)(ya)力，這算是(shi)(shi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)保(bao)護措施，也(ye)是(shi)(shi)非常(chang)有(you)效的(de)(de)控(kong)制(zhi)系(xi)統。當壓(ya)(ya)縮機正(zheng)常(chang)啟動后，如果(guo)壓(ya)(ya)力值未達到上(shang)限，那么控(kong)制(zhi)器就會打開進氣口通過(guo)調(diao)整來(lai)(lai)使得設備達到最大功(gong)率(lv)。

3、應用于注塑模具

壓(ya)(ya)力傳感器(qi)在注塑模(mo)具中有著重要的作用。壓(ya)(ya)力傳感器(qi)可(ke)被安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統、冷(leng)流道系統和模(mo)具的模(mo)腔內，它能夠測量出塑料(liao)在注模(mo)、充模(mo)、保壓(ya)(ya)和冷(leng)卻過程中從注塑機的噴嘴到模(mo)腔之間(jian)某處的塑料(liao)壓(ya)(ya)力。

4、應用于監測礦山壓力

傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)技術作為礦(kuang)(kuang)山壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)監(jian)控的(de)(de)關鍵性技術之(zhi)一。一方面(mian)，我們應(ying)該正(zheng)確應(ying)用已(yi)有(you)的(de)(de)各種傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)為采(cai)(cai)礦(kuang)(kuang)行業服(fu)務；另一方面(mian)，作為傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)廠家還要研制和開發新型壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)適應(ying)更多的(de)(de)采(cai)(cai)礦(kuang)(kuang)行業應(ying)用。壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)多種，而基于礦(kuang)(kuang)山壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)監(jian)測(ce)的(de)(de)特殊環境(jing)，礦(kuang)(kuang)用壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)主要有(you)：振(zhen)弦式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、半導體壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)阻(zu)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、金屬應(ying)變片(pian)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、差(cha)動變壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)等。這些傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)礦(kuang)(kuang)產行業都有(you)廣泛(fan)的(de)(de)應(ying)用，具體使用哪種傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)還有(you)根據(ju)具體的(de)(de)采(cai)(cai)礦(kuang)(kuang)環境(jing)進行選擇。

5、應用于促進睡眠

壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)本身(shen)無法促進睡(shui)眠，我們只是(shi)將(jiang)壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)放在(zai)床墊(dian)地下(xia)，由于壓(ya)(ya)(ya)力傳(chuan)(chuan)感器(qi)具(ju)有高靈敏度(du)，當人發(fa)生翻(fan)身(shen)、心跳以及呼(hu)吸(xi)等(deng)有關的(de)動作時，傳(chuan)(chuan)感器(qi)會分(fen)析這一(yi)(yi)系列信(xin)息，去推斷(duan)睡(shui)眠人睡(shui)覺處于一(yi)(yi)個什么狀態(tai)，然(ran)后通(tong)過對傳(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)分(fen)析，收集傳(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)信(xin)號得到心跳和呼(hu)吸(xi)節奏等(deng)睡(shui)眠的(de)數(shu)據，最后將(jiang)所有數(shu)據處理譜成一(yi)(yi)首段(duan)的(de)曲(qu)目，當然(ran)能將(jiang)你一(yi)(yi)個晚上的(de)睡(shui)眠壓(ya)(ya)(ya)縮成一(yi)(yi)首幾分(fen)鐘的(de)音樂(le)。

6、應用于壓縮機，空調冷設備

壓(ya)力傳感器(qi)常(chang)用于空(kong)氣(qi)壓(ya)力機，以(yi)及(ji)空(kong)調制冷設(she)備，這類傳感器(qi)產品外形(xing)小巧、安裝(zhuang)方便(bian)、導壓(ya)口一般采用專用閥(fa)針式設(she)計。

二、壓力傳感器的選擇原則

現代傳感(gan)器在(zai)原理與(yu)結構上千差(cha)萬別，如(ru)何根據具體的(de)(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)目的(de)(de)(de)、測量(liang)(liang)(liang)對象以及測量(liang)(liang)(liang)環境(jing)合(he)(he)理地(di)選(xuan)用傳感(gan)器，是(shi)在(zai)進行某(mou)個(ge)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)時首先要(yao)解(jie)決的(de)(de)(de)問題。當傳感(gan)器確(que)(que)定之后(hou)，與(yu)之相配套的(de)(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)方法和測量(liang)(liang)(liang)設備也就可以確(que)(que)定了。測量(liang)(liang)(liang)結果的(de)(de)(de)成敗(bai)，在(zai)很大(da)程度上取(qu)決于壓力傳感(gan)器的(de)(de)(de)選(xuan)用是(shi)否合(he)(he)理。

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)使用條件考慮以下一些(xie)具體問題：量程(cheng)的(de)大小；被(bei)測位置對傳感器(qi)體積的(de)要(yao)求；測量方式為接觸式還是(shi)非接觸式；信(xin)號(hao)的(de)引出方法，有線(xian)或(huo)是(shi)非接觸測量；傳感器(qi)的(de)來源，國產還是(shi)進(jin)口，價(jia)格能否(fou)承受(shou)，還是(shi)自行研制。

在考慮上述問題之后就能確定選用(yong)何種類(lei)型的傳感(gan)器，然后再考慮傳感(gan)器的具體性(xing)能指(zhi)標。

2、靈敏度的選擇

通(tong)常，在(zai)傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)(de)線性范(fan)圍(wei)內，希望傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)(de)靈敏度越(yue)高(gao)越(yue)好(hao)。因為只有靈敏度高(gao)時(shi)，與(yu)被(bei)(bei)測(ce)量(liang)變化對應的(de)(de)(de)(de)輸出信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)值才比(bi)(bi)較(jiao)大，有利于(yu)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)。但(dan)要注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是(shi)，傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)(de)靈敏度高(gao)，與(yu)被(bei)(bei)測(ce)量(liang)無關的(de)(de)(de)(de)外界(jie)噪聲也(ye)容易混入，也(ye)會被(bei)(bei)放(fang)大系統放(fang)大，影響(xiang)測(ce)量(liang)精度。因此，要求傳(chuan)感(gan)(gan)器本身應具(ju)有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)信(xin)噪比(bi)(bi)，盡量(liang)減少(shao)從外界(jie)引(yin)入的(de)(de)(de)(de)廠擾信(xin)號(hao)。

傳感(gan)器的靈(ling)(ling)敏(min)度(du)是有(you)方(fang)向(xiang)性(xing)的。當被測量(liang)(liang)是單向(xiang)量(liang)(liang)，而且(qie)對其方(fang)向(xiang)性(xing)要求(qiu)較(jiao)高，則(ze)應(ying)選擇其它方(fang)向(xiang)靈(ling)(ling)敏(min)度(du)小的傳感(gan)器；如果被測量(liang)(liang)是多維向(xiang)量(liang)(liang)，則(ze)要求(qiu)傳感(gan)器的交叉靈(ling)(ling)敏(min)度(du)越小越好(hao)。

3、頻率響應特性

傳感器(qi)的頻(pin)率響應特性決定了被測量的頻(pin)率范圍，必須(xu)在允(yun)許頻(pin)率范圍內保持不失(shi)真的測量條件，實際上(shang)傳感器(qi)的響應總有—定延遲(chi)，希望延遲(chi)時間越(yue)短越(yue)好。

傳感(gan)器的(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)響應高(gao)，可測的(de)信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)范圍(wei)就寬，而(er)由于受(shou)到結構特性(xing)的(de)影響，機械系統的(de)慣性(xing)較大，因(yin)有頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)低(di)(di)的(de)傳感(gan)器可測信(xin)(xin)號(hao)的(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)較低(di)(di)。

在動態測量中，應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等(deng))響(xiang)應特性，以免產生過火的誤差。

4、線性范圍

傳(chuan)感(gan)器(qi)的線(xian)形范圍(wei)是(shi)指(zhi)輸出與輸入成正比的范圍(wei)。以理論(lun)上講(jiang)，在(zai)此(ci)范圍(wei)內，靈敏度保(bao)持定值。傳(chuan)感(gan)器(qi)的線(xian)性范圍(wei)越寬(kuan)，則其(qi)量(liang)(liang)(liang)程越大(da)，并且能(neng)保(bao)證一定的測量(liang)(liang)(liang)精度。在(zai)選擇傳(chuan)感(gan)器(qi)時，當傳(chuan)感(gan)器(qi)的種(zhong)類確定以后首先要(yao)看(kan)其(qi)量(liang)(liang)(liang)程是(shi)否滿足要(yao)求。

但(dan)實(shi)際上，任何傳感器都(dou)不能(neng)保證絕對的(de)線(xian)性(xing)(xing)，其線(xian)性(xing)(xing)度也是(shi)相對的(de)。當所要求測(ce)量精度比較(jiao)(jiao)低(di)時(shi)，在一(yi)定(ding)的(de)范圍(wei)內，可(ke)將非線(xian)性(xing)(xing)誤差較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)傳感器近似看(kan)作(zuo)線(xian)性(xing)(xing)的(de)，這(zhe)會給測(ce)量帶(dai)來極(ji)大的(de)方便。

5、穩定性

傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)使用一段時間后，其性能(neng)保持(chi)不變化的能(neng)力稱為穩(wen)定(ding)性。影(ying)響傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)長期穩(wen)定(ding)性的因(yin)素除傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)本身結構外，主要(yao)是傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的使用環境。因(yin)此，要(yao)使傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)具(ju)有良好(hao)的穩(wen)定(ding)性，傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)必須要(yao)有較強的環境適應能(neng)力。

在選擇(ze)傳感器之前(qian)，應(ying)對其使(shi)用環境進(jin)行(xing)調查，并(bing)根據具體(ti)的(de)使(shi)用環境選擇(ze)合適的(de)傳感器，或采(cai)取適當的(de)措施，減小環境的(de)影響。

傳感器的(de)穩定(ding)(ding)性有定(ding)(ding)量指標，在(zai)超(chao)過使用期(qi)后，在(zai)使用前應重新進行標定(ding)(ding)，以確定(ding)(ding)傳感器的(de)性能是否發生變化。

在(zai)某(mou)些(xie)要求傳感器能(neng)長期使(shi)用而又不能(neng)輕易更換或標定的(de)(de)場合，所選用的(de)(de)傳感器穩定性要求更嚴格，要能(neng)夠經受住長時間(jian)的(de)(de)考驗(yan)。

6、精度

精(jing)度(du)(du)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的一(yi)個(ge)重要的性能指標，它是(shi)關(guan)系(xi)(xi)到整個(ge)測量系(xi)(xi)統(tong)測量精(jing)度(du)(du)的一(yi)個(ge)重要環(huan)節。傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的精(jing)度(du)(du)越(yue)高，其(qi)價格越(yue)昂(ang)貴，因(yin)此，傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的精(jing)度(du)(du)只要滿足(zu)整個(ge)測量系(xi)(xi)統(tong)的精(jing)度(du)(du)要求就可以，不必選(xuan)得過高。這樣就可以在滿足(zu)同一(yi)測量目的的諸多傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)中選(xuan)擇比較便宜和簡單的傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)。

如果測量(liang)(liang)目的(de)是(shi)定(ding)性分析(xi)的(de)，選(xuan)用(yong)重(zhong)復(fu)精(jing)(jing)度(du)高的(de)傳感器即(ji)可，不宜選(xuan)用(yong)絕(jue)對量(liang)(liang)值(zhi)精(jing)(jing)度(du)高的(de)；如果是(shi)為(wei)了定(ding)量(liang)(liang)分析(xi)，必(bi)須(xu)獲得精(jing)(jing)確的(de)測量(liang)(liang)值(zhi)，就需選(xuan)用(yong)精(jing)(jing)度(du)等級能滿足要求的(de)傳感器。

對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則(ze)需自行設(she)計制造傳感(gan)器(qi)。自制傳感(gan)器(qi)的性能應(ying)滿足使用要求。