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1、传感器在压力,转矩中的应用传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋。在传感器种 类中,压力和转矩传感器在工程科技领域起着举足重轻的作用。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环 境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 压阻式压力传感器。引线2-31 压阻式压力隹感器动力机械、生物医学工程、压阻式压力传感器又称扩散硅压力传感器,是指利用单晶 硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料 在受到力的作用后,电阻率发生变化,
2、通过测量电路就可得到 正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、 压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、 重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。压阻式传感器广泛地应用于航天、航空、航海、石油化工、 气象、地质、地震测量等各个领域。在航天和航空工业中压力是一个关键参数,对静态和动 态压力,局部压力和整个压力场的测量都要求很高的精度。压阻式传感器是用于这方面的较 理想的传感器。例如,用于测量直升飞机机翼的气流压力分布,测试发动机进气口的动态畸 变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达 0.05%的配套硅压力传感器。在尺寸缩小的风
3、洞模型试验中,压阻式传感器能密集安装在风 洞进口处和发动机进气管道模型中。单个传感器直径仅2.36毫米,固有频率高达300千赫, 非线性和滞后均为全量程的土 0.22%。在生物医学方面,压阻式传感器也是理想的检测工具。 已制成扩散硅膜薄到10微米,外径仅0.5毫米的注射针型压阻式压力传感器和能测量心血 管、颅内、尿道、子宫和眼球内压力的传感器。压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲 击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲 击波等兵器方面的测量。此外,在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检 测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式传感器。
4、随着微电子技术和计算机的进一步 发展,压阻式传感器的应用还将迅速发展。电容式压力传感器。是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。它一般采用圆形金 属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受 压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变 化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。 电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为 单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。电容传感器可用来测量直线位移、角位移,振动振幅(可测至0.05 “m的微小振幅), 尤其适合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量,还可用来测量压力、差 压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、 密度、厚度等等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。当测量金属表 面状况、距离尺寸、振动振幅时,往往采用单电极式变极距型电容传感器,这时被测物是电 容器的一个电极,另一个电极则在传感器内。电感式压力传感器。电感式压力传感器,电感式压力传感器是利用线圈或互感的变化实现压力测量的一种装 置,其核心部分是可变自感或可变互感,在将被测量转换成线圈自感或线圈互感的变化时, 一般利用媒介或利用铁磁体的某种现象。