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如何正确选择OEM生产中的压力传感器
wilton_gao 发表于 2008/10/20 15:11:39 608 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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原始设备制造商（OEM）都在仪器和监控设备中集成了用于检测和控制压力的复杂和独立技术。任意OEM设计中的主要设计原则都是元件的性价比，压力传感器和变送器是需要考虑的价格因素之一。一般很难取得满意的权衡。再者，市场上的各种压力感测技术对于特别应用而言要做出正确选择也存在一定的困难。目前，普遍使用的压力技术为：可变电容、可变磁阻、涡流、粘合应变计、薄膜和压阻硅技术。
候选的技术 可变电容传感器通常比较稳定并具有非常优良的特性，但要求媒介与电容元件绝缘，以防污染和湿气。
Rosemount的3051S系列仪器具有各种可变的电容式压力传感器，其具有结构紧凑、水气密封以及承受恶劣现场环境的316L的不锈钢腔室。该仪器可提供0.04%的精度、200:1的量程变比和100ms的响应时间。标准输出为带有HART数字协议的4–20 mA信号。基金现场总线可通过简单电子板升级应用在该装置。高可靠的传感器可在工艺现场安装，排除了动力线的使用并可减少维护费用增加实用性。
可变磁阻和涡流传感器对于在任意压力小于1 psi的现场都是非常适宜的。
在涡流压力传感器中，高频磁通量是通过两个匹配在磁场中而不与目标传导的线圈注入的。该附在随差分压力移动的横隔膜上。通过磁场感应两个线圈的差值可以测量隔膜的位置。内置的电子部件可将信号转化为标准温度补偿的输出信号。
该类产品由于其量程小于1 in.H2O的差压而常常用于HVAC系统中。湿/湿结构非常容易满足绝缘油的要求。在缺点方面，该类产品比其它的传感器体积大并且一般比较昂贵。
粘合应变计技术已在我们生活中应用了40多年并且生产厂商众多。
应变计传感器，如图中所示，其与其它压力检测技术相比具有两个无比优点。由于应变计直接粘合在感测薄膜上，薄膜厚度的变化将随着压力量程的变化而变化。只有粘合的金属片可以测量几万磅psi的压力。因为应力片直接粘合在感测薄膜上，所以无需绝缘膜或填充油的使用。因此该传感器可很好地阻碍研磨介质（常用于薄片隔膜的缝隙）的损伤。
该类产品精确适度，不能满足较高精度的需求。用于结合应力计的粘合剂局限于常温并且此类产品的长期稳定性也是一个问题。由于这类传感器的感测隔膜响应时间比较慢，它们只能用于水利方面。另外，低价格也是它们的优势。
薄膜技术具有粘合应力计的所有优点并且其长期稳定性具有很大的改善。
薄膜压力传感器具有非常好的稳定性并且其它性能也可通过溅射感测元件（可达到应力计材料、绝缘材料和17-4 pH不锈钢感测材料的中等熔接）满足。溅射和薄膜技术在实际使用中可提供多年的测量保证。
隔膜必须由具有非常优异弹性系数的硬材料制作，如17-4 pH的不锈钢。而相关高质量的感测隔膜制作的产品会影响响应时间。
压阻硅压力传感器在设计和制作合理的情况下具有与生俱来的静态精度。
压阻元件是由分散作用的4臂应力计组合在单晶硅隔膜的表面，其面积和厚度会根据压力量程而变化。电路结构为惠斯通电桥。电桥的作用是将应力计引起的应力感应电阻的变化转换为电压的变化，而电压可直接用传统仪器精确测量。