一、壓力傳感器的作用是什么

壓(ya)力(li)傳感(gan)器主要應用(yong)于增壓(ya)缸、增壓(ya)器、氣液增壓(ya)缸、氣液增壓(ya)器、壓(ya)力(li)機，壓(ya)縮機，空調制冷設(she)備等領域。

1、應用于液壓系統

壓(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)在液壓(ya)系(xi)統中(zhong)主要(yao)是(shi)(shi)來完成力(li)的(de)(de)閉環控制。當控制閥芯(xin)突然移動時(shi)，在極短的(de)(de)時(shi)間內(nei)會形成幾倍于系(xi)統工作壓(ya)力(li)的(de)(de)尖峰壓(ya)力(li)。在典(dian)型的(de)(de)行走機械和工業液壓(ya)中(zhong)，如(ru)果設計(ji)時(shi)沒有(you)考慮到這樣的(de)(de)極端工況，任何壓(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)很快就會被破壞。需要(yao)使用(yong)抗(kang)沖(chong)擊的(de)(de)壓(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，壓(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)實現(xian)抗(kang)沖(chong)擊主要(yao)有(you)2種方(fang)(fang)法，一種是(shi)(shi)換應變(bian)式芯(xin)片，另(ling)一種方(fang)(fang)法是(shi)(shi)外接盤管，一般(ban)在液壓(ya)系(xi)統中(zhong)采用(yong)第一種方(fang)(fang)法，主要(yao)是(shi)(shi)因(yin)(yin)為(wei)安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)便。此外還(huan)有(you)一個原因(yin)(yin)是(shi)(shi)壓(ya)力(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)還(huan)要(yao)承受來自液壓(ya)泵不(bu)間斷的(de)(de)壓(ya)力(li)脈動。

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2、應用于安全控制系統

壓(ya)力(li)(li)傳感器在(zai)安全(quan)控制系統中(zhong)(zhong)經常(chang)應(ying)用，主要針對的領(ling)域是空壓(ya)機自身的安全(quan)管理(li)系統。在(zai)安全(quan)控制領(ling)域有(you)很多傳感器應(ying)用，壓(ya)力(li)(li)傳感器作為一種非常(chang)常(chang)見(jian)的傳感器，在(zai)安全(quan)控制系統中(zhong)(zhong)應(ying)用也不(bu)足為奇(qi)。

在安(an)全(quan)控制(zhi)(zhi)領域應用一(yi)般(ban)從(cong)(cong)性(xing)(xing)能方面來(lai)考(kao)(kao)慮，從(cong)(cong)價格上(shang)(shang)的(de)考(kao)(kao)慮，還有從(cong)(cong)實際操作的(de)安(an)全(quan)性(xing)(xing)方便性(xing)(xing)來(lai)考(kao)(kao)慮，實際證明選擇(ze)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)的(de)效果(guo)非常(chang)(chang)(chang)好。壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)利用機械設(she)備的(de)加工(gong)技(ji)術將一(yi)些元件以(yi)及(ji)信號調節器(qi)等裝(zhuang)置安(an)裝(zhuang)在一(yi)塊很小的(de)芯片(pian)上(shang)(shang)面。所(suo)以(yi)體積小也是(shi)(shi)(shi)它(ta)(ta)的(de)優點之一(yi)，除此(ci)之外，價格便宜也是(shi)(shi)(shi)它(ta)(ta)的(de)另(ling)一(yi)大優點。在一(yi)定(ding)程度上(shang)(shang)它(ta)(ta)能夠提高系(xi)統測試的(de)準確度。在安(an)全(quan)控制(zhi)(zhi)系(xi)統中，通(tong)過在出氣(qi)口(kou)的(de)管道設(she)備中安(an)裝(zhuang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)來(lai)在一(yi)定(ding)程度上(shang)(shang)控制(zhi)(zhi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機帶(dai)來(lai)的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)，這算是(shi)(shi)(shi)一(yi)定(ding)的(de)保護(hu)措(cuo)施，也是(shi)(shi)(shi)非常(chang)(chang)(chang)有效的(de)控制(zhi)(zhi)系(xi)統。當(dang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機正(zheng)常(chang)(chang)(chang)啟動后，如果(guo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)值未達到上(shang)(shang)限，那么控制(zhi)(zhi)器(qi)就會打(da)開(kai)進(jin)氣(qi)口(kou)通(tong)過調整來(lai)使(shi)得設(she)備達到最大功率。

3、應用于注塑模具

壓力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)在注(zhu)(zhu)塑(su)(su)模(mo)具中(zhong)有著重要(yao)的(de)作用。壓力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)可被安裝在注(zhu)(zhu)塑(su)(su)機的(de)噴(pen)嘴、熱流道(dao)系統、冷(leng)流道(dao)系統和(he)模(mo)具的(de)模(mo)腔內，它能夠測量出塑(su)(su)料(liao)(liao)在注(zhu)(zhu)模(mo)、充模(mo)、保壓和(he)冷(leng)卻過程中(zhong)從注(zhu)(zhu)塑(su)(su)機的(de)噴(pen)嘴到模(mo)腔之(zhi)間某處(chu)的(de)塑(su)(su)料(liao)(liao)壓力(li)。

4、應用于監測礦山壓力

傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)技術(shu)作(zuo)為(wei)礦(kuang)山壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)監控(kong)的(de)(de)關鍵(jian)性技術(shu)之一。一方面，我們應(ying)(ying)該正確應(ying)(ying)用(yong)已有的(de)(de)各種(zhong)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)來為(wei)采礦(kuang)行(xing)業(ye)(ye)服(fu)務；另一方面，作(zuo)為(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)廠家還(huan)要(yao)研制和(he)開發新型壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)來適應(ying)(ying)更(geng)多的(de)(de)采礦(kuang)行(xing)業(ye)(ye)應(ying)(ying)用(yong)。壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)有多種(zhong)，而(er)基于礦(kuang)山壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)監測的(de)(de)特殊環(huan)境(jing)，礦(kuang)用(yong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)主要(yao)有：振(zhen)弦式壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)、半導體(ti)壓(ya)(ya)(ya)(ya)阻式壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)、金屬應(ying)(ying)變片(pian)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)、差動變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)等(deng)。這些(xie)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)在(zai)礦(kuang)產行(xing)業(ye)(ye)都有廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)，具體(ti)使用(yong)哪種(zhong)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)還(huan)有根(gen)據具體(ti)的(de)(de)采礦(kuang)環(huan)境(jing)進(jin)行(xing)選擇。

5、應用于促進睡眠

壓力(li)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)本身無(wu)法促進睡(shui)眠，我們(men)只(zhi)是將(jiang)壓力(li)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)放在床墊地下(xia)，由(you)于(yu)壓力(li)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)具有高靈敏度(du)，當人(ren)發生翻身、心跳以及呼吸等(deng)有關的(de)(de)動作時(shi)，傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)會分(fen)析(xi)這一(yi)系列信息，去推斷睡(shui)眠人(ren)睡(shui)覺(jue)處于(yu)一(yi)個(ge)什么狀態，然后通過對傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)析(xi)，收集傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)信號(hao)得到心跳和呼吸節奏等(deng)睡(shui)眠的(de)(de)數(shu)據(ju)，最后將(jiang)所(suo)有數(shu)據(ju)處理譜成一(yi)首段的(de)(de)曲(qu)目，當然能將(jiang)你一(yi)個(ge)晚上的(de)(de)睡(shui)眠壓縮(suo)成一(yi)首幾分(fen)鐘的(de)(de)音樂(le)。

6、應用于壓縮機，空調冷設備

壓力傳(chuan)感(gan)器常用(yong)于空氣(qi)壓力機，以及空調制冷(leng)設備，這(zhe)類傳(chuan)感(gan)器產品外形小巧、安(an)裝(zhuang)方便、導壓口一般采用(yong)專用(yong)閥針式(shi)設計(ji)。

二、壓力傳感器的選擇原則

現代傳感(gan)(gan)(gan)器在原理(li)與(yu)結構上(shang)千差萬別(bie)，如何根據具體(ti)的(de)測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)目的(de)、測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對象以及(ji)測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環境合(he)(he)理(li)地選用傳感(gan)(gan)(gan)器，是(shi)在進行某(mou)個量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)時首先要解決的(de)問(wen)題(ti)。當傳感(gan)(gan)(gan)器確定之(zhi)后，與(yu)之(zhi)相配套(tao)的(de)測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)方法和測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)設備(bei)也(ye)就可以確定了。測量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)結果的(de)成敗，在很(hen)大程度(du)上(shang)取(qu)決于(yu)壓(ya)力傳感(gan)(gan)(gan)器的(de)選用是(shi)否合(he)(he)理(li)。

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(de)使用條(tiao)件考慮以下(xia)一些具體問題：量程的(de)大小(xiao)；被測位置對傳感器體積的(de)要(yao)求；測量方式為接(jie)觸式還(huan)(huan)(huan)是(shi)非接(jie)觸式；信號的(de)引出方法(fa)，有線或是(shi)非接(jie)觸測量；傳感器的(de)來源，國(guo)產還(huan)(huan)(huan)是(shi)進口，價格(ge)能否承受，還(huan)(huan)(huan)是(shi)自行研制。

在考(kao)慮上述問題之后(hou)就(jiu)能確定選用(yong)何種(zhong)類(lei)型的傳感器(qi)，然后(hou)再考(kao)慮傳感器(qi)的具體性(xing)能指(zhi)標。

2、靈敏度的選擇

通(tong)常，在傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)線性(xing)范圍(wei)內(nei)，希望傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)靈敏度越(yue)高(gao)越(yue)好。因為(wei)只(zhi)有靈敏度高(gao)時，與(yu)被(bei)測量變(bian)化對應的(de)(de)(de)輸出信號的(de)(de)(de)值才(cai)比較(jiao)大(da)，有利于信號處理(li)。但要(yao)注意的(de)(de)(de)是，傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)靈敏度高(gao)，與(yu)被(bei)測量無關的(de)(de)(de)外(wai)界噪聲也容易混(hun)入(ru)，也會被(bei)放(fang)大(da)系統(tong)放(fang)大(da)，影(ying)響測量精度。因此，要(yao)求(qiu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感器本(ben)身應具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)信噪比，盡量減(jian)少從外(wai)界引入(ru)的(de)(de)(de)廠擾(rao)信號。

傳(chuan)感(gan)器(qi)的靈敏度(du)是(shi)有(you)方(fang)向(xiang)(xiang)性的。當被(bei)(bei)測量(liang)是(shi)單向(xiang)(xiang)量(liang)，而(er)且(qie)對其方(fang)向(xiang)(xiang)性要(yao)求(qiu)較(jiao)高，則應選擇其它方(fang)向(xiang)(xiang)靈敏度(du)小的傳(chuan)感(gan)器(qi)；如果被(bei)(bei)測量(liang)是(shi)多維(wei)向(xiang)(xiang)量(liang)，則要(yao)求(qiu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的交叉靈敏度(du)越(yue)小越(yue)好(hao)。

3、頻率響應特性

傳感(gan)器的(de)頻率(lv)響應(ying)特性決(jue)定了被測量(liang)的(de)頻率(lv)范圍(wei)，必須在允許頻率(lv)范圍(wei)內保持(chi)不失(shi)真的(de)測量(liang)條(tiao)件，實(shi)際上傳感(gan)器的(de)響應(ying)總有—定延(yan)遲(chi)，希望延(yan)遲(chi)時間越短越好。

傳感(gan)器的頻(pin)率(lv)響應高，可測的信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)范圍就寬，而由于受到結構特性的影(ying)響，機(ji)械系統的慣性較大，因(yin)有(you)頻(pin)率(lv)低的傳感(gan)器可測信(xin)號(hao)的頻(pin)率(lv)較低。

在動態(tai)測量中，應(ying)根據信號(hao)的(de)特點(穩(wen)態(tai)、瞬態(tai)、隨機等)響應(ying)特性，以免(mian)產生(sheng)過火(huo)的(de)誤(wu)差。

4、線性范圍

傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的線形范(fan)圍(wei)是指輸(shu)出與(yu)輸(shu)入(ru)成正(zheng)比的范(fan)圍(wei)。以(yi)理論上講，在此范(fan)圍(wei)內，靈敏度保持定值。傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的線性范(fan)圍(wei)越寬(kuan)，則其量程(cheng)越大，并且能保證一定的測(ce)量精(jing)度。在選擇(ze)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)時，當傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的種類(lei)確定以(yi)后(hou)首先要(yao)看(kan)其量程(cheng)是否滿足(zu)要(yao)求。

但(dan)實際上，任何傳(chuan)感(gan)器(qi)都不(bu)能(neng)保證絕對的(de)(de)(de)(de)線(xian)性(xing)(xing)，其線(xian)性(xing)(xing)度也是相對的(de)(de)(de)(de)。當所(suo)要(yao)求測量精度比較低時，在一定的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)內，可將非線(xian)性(xing)(xing)誤差(cha)較小的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)近(jin)似(si)看作(zuo)線(xian)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)，這會給測量帶來(lai)極大的(de)(de)(de)(de)方便。

5、穩定性

傳感器(qi)使用(yong)一段時間后，其(qi)性(xing)(xing)能保持(chi)不變化(hua)的能力稱為穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)。影(ying)響傳感器(qi)長期穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)的因素(su)除傳感器(qi)本身結(jie)構(gou)外，主要是傳感器(qi)的使用(yong)環境。因此(ci)，要使傳感器(qi)具有(you)良好(hao)的穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，傳感器(qi)必須要有(you)較強的環境適應能力。

在(zai)選(xuan)擇(ze)傳(chuan)(chuan)感器之前，應(ying)對其使用環(huan)境進行調查，并根據具體的(de)使用環(huan)境選(xuan)擇(ze)合適(shi)的(de)傳(chuan)(chuan)感器，或采取適(shi)當的(de)措施(shi)，減小(xiao)環(huan)境的(de)影(ying)響。

傳感器(qi)的(de)穩(wen)定(ding)性有定(ding)量指(zhi)標(biao)，在(zai)超(chao)過(guo)使(shi)用期(qi)后，在(zai)使(shi)用前應重新進行標(biao)定(ding)，以(yi)確(que)定(ding)傳感器(qi)的(de)性能是否發生(sheng)變化。

在某(mou)些(xie)要求傳感器(qi)能長期使(shi)用(yong)而又不能輕易更(geng)換(huan)或標定(ding)的(de)(de)場合，所選用(yong)的(de)(de)傳感器(qi)穩(wen)定(ding)性要求更(geng)嚴格，要能夠經(jing)受(shou)住長時間的(de)(de)考驗。

6、精度

精度是傳(chuan)(chuan)感器的(de)(de)一個(ge)(ge)重要的(de)(de)性能指標(biao)，它是關系到整個(ge)(ge)測(ce)量(liang)系統測(ce)量(liang)精度的(de)(de)一個(ge)(ge)重要環(huan)節。傳(chuan)(chuan)感器的(de)(de)精度越(yue)高，其(qi)價(jia)格(ge)越(yue)昂貴(gui)，因此(ci)，傳(chuan)(chuan)感器的(de)(de)精度只(zhi)要滿足(zu)整個(ge)(ge)測(ce)量(liang)系統的(de)(de)精度要求就可以(yi)，不必選得過高。這樣就可以(yi)在滿足(zu)同一測(ce)量(liang)目的(de)(de)的(de)(de)諸(zhu)多傳(chuan)(chuan)感器中選擇比較便(bian)宜和簡單的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器。

如果(guo)測量(liang)目(mu)的(de)是(shi)定性分析(xi)的(de)，選(xuan)(xuan)用(yong)重復精(jing)度(du)高(gao)的(de)傳(chuan)感器即可，不宜(yi)選(xuan)(xuan)用(yong)絕對量(liang)值精(jing)度(du)高(gao)的(de)；如果(guo)是(shi)為了(le)定量(liang)分析(xi)，必(bi)須獲得(de)精(jing)確的(de)測量(liang)值，就需選(xuan)(xuan)用(yong)精(jing)度(du)等(deng)級能滿足(zu)要求的(de)傳(chuan)感器。

對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行(xing)設計(ji)制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用(yong)要求。