一、壓力傳感器的作用是什么

壓力(li)傳感(gan)器主要應用(yong)于增壓缸(gang)、增壓器、氣液增壓缸(gang)、氣液增壓器、壓力(li)機，壓縮機，空調制冷設備等領域。

1、應用于液壓系統

壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器在(zai)液壓(ya)(ya)(ya)系(xi)統中主要是(shi)來(lai)完(wan)成力(li)(li)(li)(li)的閉環控(kong)制。當控(kong)制閥芯突然移動時(shi)，在(zai)極短(duan)的時(shi)間內會形成幾倍(bei)于系(xi)統工(gong)(gong)作壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)的尖峰壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)。在(zai)典(dian)型的行走(zou)機械和(he)工(gong)(gong)業(ye)液壓(ya)(ya)(ya)中，如果設計時(shi)沒有考慮(lv)到(dao)這樣的極端(duan)工(gong)(gong)況(kuang)，任何壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器很快就會被(bei)破壞。需要使(shi)用(yong)抗(kang)沖擊(ji)的壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器，壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器實現抗(kang)沖擊(ji)主要有2種方(fang)法，一(yi)種是(shi)換應變式芯片(pian)，另一(yi)種方(fang)法是(shi)外接盤管，一(yi)般在(zai)液壓(ya)(ya)(ya)系(xi)統中采用(yong)第一(yi)種方(fang)法，主要是(shi)因為(wei)安裝(zhuang)方(fang)便。此外還(huan)有一(yi)個原(yuan)因是(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器還(huan)要承受來(lai)自液壓(ya)(ya)(ya)泵不間斷的壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)脈(mo)動。

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2、應用于安全控制系統

壓(ya)力傳感器(qi)(qi)在安(an)全(quan)(quan)控制(zhi)系統中(zhong)經(jing)常應(ying)用(yong)(yong)，主要針對的(de)領(ling)域是空(kong)壓(ya)機自身的(de)安(an)全(quan)(quan)管理系統。在安(an)全(quan)(quan)控制(zhi)領(ling)域有很多傳感器(qi)(qi)應(ying)用(yong)(yong)，壓(ya)力傳感器(qi)(qi)作為(wei)一種非常常見的(de)傳感器(qi)(qi)，在安(an)全(quan)(quan)控制(zhi)系統中(zhong)應(ying)用(yong)(yong)也不足為(wei)奇。

在(zai)安(an)(an)(an)全(quan)控制(zhi)領(ling)域應(ying)用一(yi)般(ban)從(cong)性能方(fang)面(mian)來考(kao)慮(lv)，從(cong)價格上(shang)(shang)的(de)(de)考(kao)慮(lv)，還有(you)從(cong)實際操作(zuo)的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)性方(fang)便性來考(kao)慮(lv)，實際證明選擇(ze)壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)的(de)(de)效果非常(chang)(chang)好。壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)利用機械設(she)備的(de)(de)加工技術將一(yi)些元件(jian)以及信號調(diao)節(jie)器(qi)等裝(zhuang)置(zhi)安(an)(an)(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)塊(kuai)很小的(de)(de)芯片上(shang)(shang)面(mian)。所以體(ti)積小也是它的(de)(de)優點之一(yi)，除此(ci)之外，價格便宜(yi)也是它的(de)(de)另(ling)一(yi)大(da)優點。在(zai)一(yi)定(ding)程度(du)上(shang)(shang)它能夠提(ti)高系(xi)統(tong)測試的(de)(de)準確度(du)。在(zai)安(an)(an)(an)全(quan)控制(zhi)系(xi)統(tong)中，通過在(zai)出(chu)氣(qi)(qi)口的(de)(de)管道設(she)備中安(an)(an)(an)裝(zhuang)壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)來在(zai)一(yi)定(ding)程度(du)上(shang)(shang)控制(zhi)壓(ya)(ya)縮機帶來的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)，這算是一(yi)定(ding)的(de)(de)保(bao)護措施，也是非常(chang)(chang)有(you)效的(de)(de)控制(zhi)系(xi)統(tong)。當壓(ya)(ya)縮機正(zheng)常(chang)(chang)啟動后，如果壓(ya)(ya)力(li)值未達到(dao)上(shang)(shang)限，那么(me)控制(zhi)器(qi)就會打開進(jin)氣(qi)(qi)口通過調(diao)整(zheng)來使得設(she)備達到(dao)最大(da)功率。

3、應用于注塑模具

壓(ya)力(li)傳感器在(zai)注(zhu)塑模(mo)具中(zhong)有(you)著(zhu)重要的(de)作用。壓(ya)力(li)傳感器可被安(an)裝在(zai)注(zhu)塑機(ji)的(de)噴嘴、熱流(liu)道系統(tong)、冷流(liu)道系統(tong)和(he)模(mo)具的(de)模(mo)腔內，它能夠測量(liang)出(chu)塑料在(zai)注(zhu)模(mo)、充模(mo)、保(bao)壓(ya)和(he)冷卻過程中(zhong)從注(zhu)塑機(ji)的(de)噴嘴到(dao)模(mo)腔之間某處的(de)塑料壓(ya)力(li)。

4、應用于監測礦山壓力

傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術作(zuo)為(wei)(wei)礦(kuang)山(shan)壓(ya)(ya)(ya)力(li)監控的(de)關鍵性技(ji)術之一(yi)。一(yi)方(fang)面，我們應(ying)(ying)該正(zheng)確應(ying)(ying)用(yong)已有(you)(you)的(de)各種(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)為(wei)(wei)采礦(kuang)行業服務；另一(yi)方(fang)面，作(zuo)為(wei)(wei)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)廠家還(huan)要(yao)研制(zhi)和(he)開發新型壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)適應(ying)(ying)更多的(de)采礦(kuang)行業應(ying)(ying)用(yong)。壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)(you)多種(zhong)，而基于礦(kuang)山(shan)壓(ya)(ya)(ya)力(li)監測的(de)特殊環境，礦(kuang)用(yong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)主(zhu)要(yao)有(you)(you)：振弦式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、半導(dao)體壓(ya)(ya)(ya)阻式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、金屬應(ying)(ying)變片式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、差(cha)動變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)等。這(zhe)些傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)在礦(kuang)產(chan)行業都有(you)(you)廣泛的(de)應(ying)(ying)用(yong)，具體使用(yong)哪種(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)還(huan)有(you)(you)根據具體的(de)采礦(kuang)環境進行選擇。

5、應用于促進睡眠

壓力傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)本身無法促進睡眠，我們只是(shi)將壓力傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)放在(zai)床墊地下(xia)，由于壓力傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)具(ju)有高(gao)靈敏(min)度，當人發生翻身、心跳以及呼吸等有關的(de)動作時(shi)，傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)會分析(xi)這一(yi)(yi)系列信息，去推斷睡眠人睡覺處(chu)于一(yi)(yi)個什么狀態，然后通過對傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)分析(xi)，收集傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)信號得(de)到(dao)心跳和呼吸節奏(zou)等睡眠的(de)數據(ju)，最(zui)后將所有數據(ju)處(chu)理譜(pu)成一(yi)(yi)首(shou)段的(de)曲目，當然能將你一(yi)(yi)個晚(wan)上的(de)睡眠壓縮成一(yi)(yi)首(shou)幾分鐘的(de)音樂。

6、應用于壓縮機，空調冷設備

壓(ya)力(li)傳感(gan)器常用(yong)于空氣(qi)壓(ya)力(li)機，以及空調(diao)制冷設備(bei)，這類傳感(gan)器產品外形小巧、安(an)裝(zhuang)方便、導壓(ya)口(kou)一般采用(yong)專用(yong)閥針式設計。

二、壓力傳感器的選擇原則

現代傳感(gan)器(qi)在原理與結構上千差萬別，如(ru)何根據具體的(de)(de)測(ce)(ce)量目的(de)(de)、測(ce)(ce)量對象以及(ji)測(ce)(ce)量環(huan)境合理地選(xuan)用傳感(gan)器(qi)，是在進行某個(ge)量的(de)(de)測(ce)(ce)量時首(shou)先要解決(jue)(jue)的(de)(de)問(wen)題。當傳感(gan)器(qi)確定(ding)之后，與之相配(pei)套的(de)(de)測(ce)(ce)量方法和測(ce)(ce)量設(she)備也就可以確定(ding)了(le)。測(ce)(ce)量結果的(de)(de)成敗(bai)，在很大程度上取(qu)決(jue)(jue)于壓力(li)傳感(gan)器(qi)的(de)(de)選(xuan)用是否合理。

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使用條件考慮(lv)以下一(yi)些具體問題：量(liang)(liang)程的大(da)小；被測(ce)位(wei)置對(dui)傳(chuan)感器體積(ji)的要(yao)求；測(ce)量(liang)(liang)方式(shi)(shi)為(wei)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)還(huan)(huan)是(shi)(shi)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)；信號的引出方法，有(you)線或是(shi)(shi)非(fei)接(jie)觸(chu)測(ce)量(liang)(liang)；傳(chuan)感器的來源，國產(chan)還(huan)(huan)是(shi)(shi)進口，價(jia)格能否承受(shou)，還(huan)(huan)是(shi)(shi)自(zi)行研制。

在考慮(lv)上述問題之后(hou)就(jiu)能確定(ding)選用何種(zhong)類型的(de)傳感器，然后(hou)再考慮(lv)傳感器的(de)具體性能指標。

2、靈敏度的選擇

通常(chang)，在傳感器(qi)的(de)(de)線(xian)性范圍內，希望傳感器(qi)的(de)(de)靈(ling)(ling)敏(min)度越高(gao)越好。因為(wei)只(zhi)有靈(ling)(ling)敏(min)度高(gao)時，與被(bei)測量變化對應的(de)(de)輸(shu)出信(xin)號的(de)(de)值(zhi)才比較大，有利于(yu)信(xin)號處(chu)理。但要注意的(de)(de)是，傳感器(qi)的(de)(de)靈(ling)(ling)敏(min)度高(gao)，與被(bei)測量無關的(de)(de)外(wai)界噪(zao)聲也容易混(hun)入，也會被(bei)放(fang)大系統(tong)放(fang)大，影響測量精(jing)度。因此，要求傳感器(qi)本身應具有較高(gao)的(de)(de)信(xin)噪(zao)比，盡(jin)量減少從(cong)外(wai)界引(yin)入的(de)(de)廠擾信(xin)號。

傳感(gan)器(qi)的(de)靈敏(min)(min)(min)度(du)是(shi)(shi)有(you)方向(xiang)性的(de)。當被(bei)測量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)單向(xiang)量(liang)(liang)(liang)，而且對(dui)其(qi)方向(xiang)性要(yao)求較高，則應(ying)選擇(ze)其(qi)它方向(xiang)靈敏(min)(min)(min)度(du)小(xiao)的(de)傳感(gan)器(qi)；如果被(bei)測量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)多維向(xiang)量(liang)(liang)(liang)，則要(yao)求傳感(gan)器(qi)的(de)交叉(cha)靈敏(min)(min)(min)度(du)越(yue)小(xiao)越(yue)好。

3、頻率響應特性

傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)頻(pin)率(lv)響應特性決(jue)定(ding)了被(bei)測量的(de)(de)頻(pin)率(lv)范圍，必須(xu)在允許(xu)頻(pin)率(lv)范圍內保持不失真的(de)(de)測量條件，實際上傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)響應總有—定(ding)延遲(chi)(chi)，希(xi)望延遲(chi)(chi)時間越(yue)短(duan)越(yue)好。

傳感(gan)器(qi)的頻(pin)率(lv)(lv)響應(ying)高，可測(ce)的信號頻(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機(ji)械系統的慣性較大，因(yin)有頻(pin)率(lv)(lv)低的傳感(gan)器(qi)可測(ce)信號的頻(pin)率(lv)(lv)較低。

在(zai)動態測量中，應(ying)根據(ju)信號的特點(穩態、瞬態、隨(sui)機(ji)等)響應(ying)特性(xing)，以免產生過火的誤(wu)差。

4、線性范圍

傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的線形范圍是指輸出與輸入(ru)成正比的范圍。以(yi)理(li)論(lun)上講(jiang)，在此范圍內(nei)，靈敏度(du)保(bao)持定值。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的線性范圍越寬(kuan)，則其量(liang)程越大，并且(qie)能保(bao)證一定的測量(liang)精度(du)。在選擇(ze)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)時，當傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的種類確定以(yi)后首先要(yao)(yao)看其量(liang)程是否(fou)滿足要(yao)(yao)求。

但(dan)實際上，任何(he)傳感器(qi)都不能保證(zheng)絕對的線(xian)(xian)性，其(qi)線(xian)(xian)性度(du)也是相對的。當(dang)所要(yao)求(qiu)測(ce)量精度(du)比較低時，在(zai)一定的范圍內(nei)，可將非線(xian)(xian)性誤差(cha)較小的傳感器(qi)近似(si)看(kan)作線(xian)(xian)性的，這會給(gei)測(ce)量帶來極大的方便。

5、穩定性

傳(chuan)(chuan)感器使用一段時(shi)間后，其性(xing)能(neng)保持不變(bian)化的(de)能(neng)力(li)稱(cheng)為穩(wen)定性(xing)。影響傳(chuan)(chuan)感器長期穩(wen)定性(xing)的(de)因(yin)素除傳(chuan)(chuan)感器本身結構外(wai)，主要(yao)是傳(chuan)(chuan)感器的(de)使用環境。因(yin)此，要(yao)使傳(chuan)(chuan)感器具有(you)良好的(de)穩(wen)定性(xing)，傳(chuan)(chuan)感器必須要(yao)有(you)較(jiao)強的(de)環境適應能(neng)力(li)。

在選擇傳(chuan)感器(qi)之前，應(ying)對其使用(yong)環(huan)境進(jin)行調(diao)查，并根(gen)據(ju)具(ju)體的(de)使用(yong)環(huan)境選擇合適的(de)傳(chuan)感器(qi)，或采取適當的(de)措施，減小環(huan)境的(de)影(ying)響。

傳感(gan)器(qi)的(de)穩定(ding)性有定(ding)量(liang)指標，在(zai)超過使用期(qi)后(hou)，在(zai)使用前應重新進(jin)行標定(ding)，以(yi)確定(ding)傳感(gan)器(qi)的(de)性能(neng)是(shi)否發生變化。

在某些要(yao)求傳(chuan)感器能(neng)(neng)長期使用而又(you)不能(neng)(neng)輕易更(geng)換或標定的(de)場合，所(suo)選(xuan)用的(de)傳(chuan)感器穩(wen)定性(xing)要(yao)求更(geng)嚴格(ge)，要(yao)能(neng)(neng)夠經受(shou)住長時(shi)間的(de)考驗。

6、精度

精度(du)是傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)一個(ge)重要的(de)(de)(de)性能指標，它是關系到整(zheng)個(ge)測(ce)量(liang)系統測(ce)量(liang)精度(du)的(de)(de)(de)一個(ge)重要環節。傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)精度(du)越高，其(qi)價格越昂貴，因此，傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)精度(du)只要滿足整(zheng)個(ge)測(ce)量(liang)系統的(de)(de)(de)精度(du)要求(qiu)就可以，不必(bi)選得(de)過高。這樣就可以在滿足同(tong)一測(ce)量(liang)目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)諸多傳(chuan)感(gan)(gan)器中選擇比較便(bian)宜和簡(jian)單的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器。

如(ru)果測(ce)量(liang)目的(de)是定(ding)性分(fen)析(xi)的(de)，選用重復精(jing)度(du)高的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)即可，不宜選用絕對量(liang)值精(jing)度(du)高的(de)；如(ru)果是為了(le)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)，必須獲得(de)精(jing)確(que)的(de)測(ce)量(liang)值，就需(xu)選用精(jing)度(du)等(deng)級能(neng)滿足要求的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行設計制造傳感器(qi)。自制傳感器(qi)的(de)性能應(ying)滿(man)足使用(yong)要求。