壓力傳感器選擇要點

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壓力傳感器是工業(yè)實踐中較為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、船舶、機床、管道等浩繁行業(yè)，下面就簡單介紹一下如何選擇壓力傳感器。

1、壓力變送器要測量什么樣的壓力

先確定系統(tǒng)中測量壓力的最大值，一般而言需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓氣力程的變送器。這緊要是在很多系統(tǒng)中，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)定的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或略微超出變送器的標(biāo)定最大值會縮短傳感器的壽命，這樣做還會使精度下降。于是可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。

2、什么樣的壓力介質(zhì)

黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會不會破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決議是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。

3、壓力變送器需要多大的精度

決議精度的有，非線性，遲滯性，非重復(fù)性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但緊要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價格也就越高。

4、壓力變送器的溫度范圍

通常一個變送器會標(biāo)定兩個溫確段，其中一個溫度段是正常工作溫度，另外一個是溫度補償范圍，正常工作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補償范圍時可能會達不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。

溫度補償范圍是一個比工作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內(nèi)工作變送器確定會達到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移，二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/—X%/℃，讀數(shù)的+/—X%/℃，在超出溫度范圍時滿量程的+/—X%，在溫度補償范圍內(nèi)時讀數(shù)的+/—X%，假如沒有這些參數(shù)，會導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時最多而雜的一部分。

5、需要得到怎樣的輸出信號

mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)掌控器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他干擾信號，是否需要放大器，放大器的位置等。對于很多變送器和掌控器間距離較短的OEM設(shè)備接受mA輸出的變送器較為經(jīng)濟而有效的解決方法。

假如需要將輸出信號放大，可以接受具有內(nèi)置放大的變送器。對于遠距離傳輸或存在較強的電子干擾信號可以接受mA級輸出或頻率輸出。

假如在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外還要考慮到特別的保護或過濾器。

6、選擇怎樣的勵磁電壓

輸出信號的類型決議選擇怎么樣的勵磁電壓。很多壓力變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)整裝置，因此其電壓范圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此，工作電壓決議是否接受帶有調(diào)整器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價。

7、是否需要具備互換性的變送器

確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個使用系統(tǒng)。一般來講這一點很緊要，尤其是對于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。假如產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使更改所用的變送器也不會影響整個系統(tǒng)的效果。

8、壓力變送器超時工作后需要保持穩(wěn)定度

大部分變送器在經(jīng)過超額工作后會產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩(wěn)定性，這種預(yù)先的工作能削減將來使用中會顯現(xiàn)的種種麻煩。

9、壓力變送器的封裝

變送器的封裝，往往簡單疏忽是它的機架，然而這一點在以后使用中會漸漸暴露出其缺點。在選購變送器時確定要考慮到將來變送器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有猛烈的撞擊或振動等。

10、在變送器與其它電子設(shè)備間接受怎樣的連接

是否需要接受短距離連接？若是接受長距離連接，是否需要接受一個連接器

11、如何正確安裝壓力傳感器

通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的，假如將傳感器強行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)定的孔中，就有可能造成傳感器的震動膜受到?jīng)_擊而損壞，選擇合適的工具加工安裝孔，有利于掌控安裝孔的尺寸；另外，合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封，但是假如安裝扭矩過高就簡單引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。

1.壓力傳感器正確安裝方法：

（1）通過適當(dāng)?shù)膬x表，在一般大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下，核實壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。

（2）核實壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號的正確性。

2.確定實在安裝位置

為了確定壓力傳感器的編號和實在安裝位置，需按充氣網(wǎng)的各個充氣段來考慮。

（1）壓力傳感器必需沿著線纜進行安裝，好安裝在線纜接頭處。

（2）每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個，靠近電話局的兩個壓力傳感器，相距不應(yīng)大干200m。

（3）每條線纜的始端和末端分別安裝1個。

（4）每條線纜的分支點應(yīng)裝1個，假如兩個分支點相距較近（小于100m），可只裝1個。

（5）線纜敷設(shè)方式（架空、地下）更改處應(yīng)裝1個

（6）對無分支的線纜，因壘線的線纜程式一致，壓力傳感器的安裝隔距不大干500m，并使其總數(shù)不少于4個。

（7）為了便于確定壓力傳感器故障點，除在起點安裝壓力傳感器外，距起點150～200m處，還要另外安裝1個當(dāng)然在設(shè)計中，確定要考慮經(jīng)濟與技術(shù)的因素，在不需要安裝壓力傳感器的地方，則應(yīng)不必安裝。

12、檢查尺寸

假如安裝孔的尺寸不合適，高溫熔體壓力傳感器在安裝過程中，其螺紋部分就很簡單受到磨損，這不僅會影響設(shè)備的密封性能，而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用，甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避開螺紋的磨損（螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2—20UNF2B），通?？梢越邮馨惭b孔測量儀對安裝孔進行檢測，以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

13、壓力傳感器工作原理

（1）壓阻式壓力傳感器

電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的緊要構(gòu)成部分之一；金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。

（2）陶瓷壓力傳感器

陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號依據(jù)壓氣力程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。

（3）擴散硅壓力傳感器

擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

（4）藍寶石壓力傳感器

利用應(yīng)變電阻式工作原理，接受硅—藍寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無與倫比的計量特性。因此，利用硅—藍寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；