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試驗中的壓力信號電測法

發布時間:2018-12-29 09:00:00 瀏覽次數:5642

工業過程的很多情況下需要對壓力信號遠傳,進行集中測量、顯示、控制、管理等。彈性式壓力表僅能將壓力轉換成彈性元件的位移信號,利用信號轉換元件將彈性元件的彈性變形轉換成電信號,可以實現壓力信號的電測。下面是壓力信號的幾種電測法

1)應變式壓力傳感器??金屬或半導體電阻受力時會產生壓阻效應,利用壓阻效應測量彈性元件的應變,可以將彈性變形轉換成電信號輸出。

2)霍爾式壓力傳感器??當一塊通有電流的金屬或半導體薄片(霍爾片)垂直地放在磁場中時,薄片的兩端就會產生電勢(霍爾電勢),這種現象稱為霍爾效應。霍爾電勢與霍爾片通過的電流和磁感應強度成正比,固定電流,改變磁感應強度,霍爾電勢就會發生變化。霍爾式壓力傳感器就是采用這種檢測方式,將霍爾片與彈簧管自由端相連,彈簧管自由端帶動霍爾片移動,改變了通過霍爾片地磁感應強度,從而實現壓力—位移—霍爾電勢的轉換。由于霍爾片均是半導體材料,因此使用時也要注意環境溫度對傳感器性能的影響,采取恒溫或溫度補償措施。

3)電容式壓力傳感器??采用彈性元件作電容器的極板,當彈性元件受壓變形時會改變電容器的電容量,通過測量電容,便可以測量壓力的大小,實現壓力—電容轉換。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用。電容式壓力傳感器在結構上有單端式和差動式兩種形式。因為差動式靈敏度高、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、精度高等優點近年來獲得廣泛應用。4)電感式壓力傳感器??利用電磁感應原理,把壓力變化轉換成自感或互感系數變化,通過測量電感,便可以測量壓力的大小,實現壓力—電感轉換。

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壓力形成的應力改變彈性元件的諧振頻率,實現壓力—頻率轉換。適合于計算機配合,進行集中壓力測量、顯示、控制。根據諧振原理可以將諧振式壓力傳感器分為電式、機械式、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:強度調制型光纖壓力傳感器,大多是基于彈性元件受壓變形發生位移變化,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,對光度進行調制;相位調制型光纖壓力傳感器,利用光纖本身作為敏感元件,壓力引起變形器產生位移,導致光纖彎曲而調制光強度;偏振調整型光纖壓力傳感器,主要是利用晶體的光彈性效應(晶體受壓后折射率發生變化,呈現雙折射現象)。種類傳感器抗干擾能力強、靈敏度高,適合高壓、易燃易爆介質的壓力測量。

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