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1、压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力 传感器主要是利用 压电效应制造而成的，这样的传感器也称为 压电传感器我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质， 当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械 力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些 晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个 效应研制出了压力传感器。压电传感器中主要使用的 压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二 氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体 中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，
2、但温度超过这个 范围之后，压电性质完全消失（这个 高温就是所谓的“居里点”）。由于 随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐 被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系 数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属 于人造晶体，能够承受咼温和相当咼的湿度，所以已经得到了广泛的应用。在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸 钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于 静态测 量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的 输入阻抗时才
3、 得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量 动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用 寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和 建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域 中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力 的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹 在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测 量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生
4、物医学测量中，比如说心室导管式微音 器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传 感器的应用就非常广。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利 用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和 不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。编辑本段工作原理半导体压电阻抗扩散压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力， 通过外力（压力）使薄片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转 换成电信号。静电容量型压力传感器，是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成 电容，将通过外力（压力）使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成 电气信号。（E8Y
5、的动作原理便是静电容量方式，其他机种采用半导体方 式）。温度传感器压力传感器编辑本段医用压力传感器适用范围用于对人体有创血压如动脉压、中心静脉压、肺动脉压、左冠状动脉 压多种压力进行监测，直接获得血压这一生理参数，为临床对疾病的诊断、 治疗和预后估计提供客观依据。结构规格选用医用级聚碳酸脂、聚氯乙烯作为传感器主体及测压连接管的材料。 包装规格为 CH-DPT-248、CH-DPT- 24811、CH-DPT- 248111。安装程序1）连接压力传感器系统前打开监护仪。2）采用消毒措施打开包装，确认所有的接口安全密封以及三通阀等 辅件工作状态良好。注意：连接接头时，不要拧得太紧。常规/医用压力传
6、感器FOP-M3）旋塞阀的所有通口都应盖有孔的保护帽，直到传感器系统内注满肝素 生理盐水溶液和排尽气泡后，才更换成无孔的保护帽。4）把压力传感器连接到监护仪上，按照监护仪说明把监护仪调零。注意：a）如无法调零，请更换传感器重新调零；如果调零不成功，请 检查电缆连线、监护仪等是否正常。b）在安装DPT-24811、CH-DPT- 248III 传感器时，要用颜色编码来鉴别血压类型：红色-动脉压；蓝色-中心 静脉压；黄色-肺动脉压；绿色-左冠状动脉压；白色-其他。5）用肝素生理盐水冲洗 管路，并排尽管路中的空气。注意：管路不得有气泡残留。6）待所有管路中填充肝素生理盐水后，将传感器系统连接到人体。
7、药液填充1）遵照医师说明，在一个密闭的输液袋中准备肝素生理盐水（通常 是0.9%的生理盐水加一定 体积的水成肝磷脂）。2）打开已消毒好的传感器包，核实所有的接头均是安全的且所有的 三通阀旋纽均是在所期望的位置。3）将输液器插头插入输液袋中，打开 流量调节器（滚动止流夹）， 轻轻挤压输液袋，同时挤压传感器冲洗阀，直到将所有空气都排出输液器 及所有管路。4）关闭流量调节器（滚动止流夹），将输液器放入压力护套中并悬 挂在距离病人约2英尺高的挂杆上。注意：此时不要给输液袋加压。5）仔细检查系统中所有充入液体的部分，确认所有的气泡均已被排 出。6）将输液袋加压到300mmHg，如果仍有气泡残留在系统中，
8、挤压冲洗 阀除去系统中所有的空气。7）将系统中三通阀的所有未使用的通道上的保护帽全部换成无孔保 护帽。8）将传感器系统连接到病人身上，再次冲洗系统以便除去管路中的 血液。为避免冲洗时气泡或管路中的血液凝血回到患者，要确保管路中冲入 液体并且允许少量血液通过导管回流的现象。调零校准1）建议将压力传感器及其三通阀置于腋中线水平，这个三通是用来 通气和传感器调零的。2）核准三通阀上的保护帽为有孔的，将传感器与监护仪连接起来， 并按照监护仪说明，将传感器在大气条件下调零。3）监护仪调零后，关闭三通阀与空气连通口，并盖上无孔保护帽。浙江辰和医疗4）用方波检测系统的动力反应。动力反应测试应在冲洗管路、排尽
9、气泡 并与患者相连接调零和校准等一系列操作后实施。注意：系统需要大约一分钟的平衡过程，然后施行小滴量检查冲洗阀 是否良好，用肉眼观察是否有泄露。安装 30分钟后要定期检查，确保输液 袋压力正常、流量正常并无泄露。因任何小的泄露可能导致监护仪读数错 误。5）系统调零校准正常后，按需要进行动态监测。使用禁忌对已知出血性疾病者应特别注意。连续使用不得超过7天。编辑本段工业压力传感器实际应用CBM-2100投入型压力传感器力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传 感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振 式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛
10、的是压阻式压力 传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们 主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。 电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。 它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金 属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生 力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形 变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种 应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一
11、般这种应变片都组成应变电 桥，并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路（通常是A/D转 换和CPU ）显示或执行机构。电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变 而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下 式表示：式中：p 金属导体的电阻率（Q。cm2/m ）S 导体的截面积（cm2 ）L导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面 积都会发生变化，H 二三CBM-3000通用型压力传感器从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用 而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值
12、便会增大。当金属丝受外力作用而压缩 时，长度减小而截面增力口，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两 端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。（空侣网暖通专家提供） 陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作鼎兴压阻式压力传感器用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于 压敏电阻的压阻效应, 使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信 号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可 以和应变式传感器相兼容。通过邀光标定，
13、传感器具有很高的温度稳定性 和时间稳定性，传感器自带 温度补偿070C，并可以和绝大多数介质直 接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的 工作温度范围高达-40135 C,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发 展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。扩散硅压力传感器原理及应用工作原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与TBP-1扩散硅无腔压力传
14、感器介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检 测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。原理图蓝宝石压力传感器原理与应用利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具 有无与伦比的计特性。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象； 蓝宝石比硅要坚固，硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝 缘特性（1000 OC以内），因此，利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件， 对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石 的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移，因 此，从根本上简化了制造
15、工艺，提高了重复性，确保了高成品率。用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器，可在最恶 劣的工作条件下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度 误差极小、性价 比高。表压压压力传感器和变送器由双膜片构成：钛合金测量膜片和钛合金 接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏 电桥电路的蓝宝石薄片，被焊接在 钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上（接收膜片与测量膜片之 间用拉杆坚固的连接在一起）。在压力的作用下，钛合金接收膜片产生形 变，该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化 的幅度与被测压力成正比。传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电，并将应变电桥的失衡信 号转换为统一的电信号输出（0-5，4-20mA或0-5V ）。在绝压压力传感器 和变送器中，蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起，起到了弹性 元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力测量的目的。（空侣网暖通专家提供）压电压力传感器原理与应用压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二 氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体 中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个 范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由
