很多物品有好幾個名字,而且很多都很相似,比如葡萄和葡萄干、橘子和橘子、櫻桃和櫻桃。它們在外觀上非常相似,但它們不是同一種物品。工業(yè)儀表行業(yè)也存在同樣的情況。壓力變送器和壓力傳感器雖然名稱相似,但確實是兩種完全不同類型的配件。壓力傳感器和壓力變送器的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
什么是壓力傳感器?壓力傳感器將重力、壓力、液位、物料特性等非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號或直接將壓力、液位等物理量傳送給壓力變送器。一般指將變化的壓力信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)變化的電阻信號或電容信號的敏感元件、壓容元件等。 壓力傳感器一般由彈性傳感元件和位移傳感元件組成壓力傳感器。
(1)、彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用在一定面積上,并轉(zhuǎn)換成位移或應(yīng)變,再由位移敏感元件或應(yīng)變片轉(zhuǎn)換成與被測物體有一定關(guān)系的電信號壓力。
(2)、壓力傳感器是一種受到高度重視并發(fā)展迅速的傳感器。壓力傳感器的發(fā)展趨勢是進一步提高動態(tài)響應(yīng)速度、精度和可靠性,實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。常用的壓力傳感器有電容式壓力傳感器、可變磁阻壓力傳感器、霍爾式壓力傳感器、光纖壓力傳感器、諧振式壓力傳感器等。
壓力變送器是將壓力傳感器采集到的微弱電信號放大,以傳送或啟動控制元件?;?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娦盘栟D(zhuǎn)換壓力變送器成電信號并放大后用于遠程測量和控制的信號源。也可以根據(jù)需要將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。一般指由壓敏元件和調(diào)理電路組成的一套完整的測量壓力的電路單元??芍苯虞敵雠c壓力成線性關(guān)系的標準電壓信號或電流信號,供儀器、plc、采集卡等設(shè)備直接采集。
發(fā)射器相當(dāng)于一個信號放大器。我們使用的交流220V變送器提供直流10V電橋電壓給傳感器,然后接受反饋信號并放大,輸出0V~10V電壓或電流信號。也有大小差不多的小型DC 24V變送器和傳感器,有時也安裝在一起。一般來說,變送器為傳感器提供電源并放大信號。傳感器只是采集信號,例如 應(yīng)變片將位移信號轉(zhuǎn)化為電阻信號。
(1)、壓力傳感器 電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要元件之一。金屬電阻應(yīng)變片(如90度應(yīng)變片)的工作原理是吸附在基材上的電阻值隨應(yīng)變電阻的機械變形而變化的現(xiàn)象,俗稱電阻應(yīng)變效應(yīng)。
(2)、陶瓷壓力傳感器是基于壓阻效應(yīng)。壓力直接作用于陶瓷膜片的前表面,使膜片發(fā)生輕微變形。厚膜電阻印在陶瓷膜片的背面,連接起來形成惠斯通電橋。壓敏電阻的壓阻效應(yīng)使電橋產(chǎn)生一個高度線性的電壓信號,與壓力成正比,也與激勵電壓成正比。
(3)、擴散硅壓力傳感器的工作原理也是基于壓阻效應(yīng)。利用壓阻效應(yīng)原理,被測介質(zhì)的壓力直接作用在傳感器(不銹鋼或陶瓷)的膜片上,使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微觀壓力。位移使傳感器的電阻值發(fā)生變化,電子電路檢測這種變化,轉(zhuǎn)換輸出與這種壓力相對應(yīng)的標準測量信號。
(1)、壓力變送器中感測壓力的電氣元件一般為電阻應(yīng)變片,它是一種將被測件上的壓力轉(zhuǎn)換成電信號的敏感器件。最常用的電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片。金屬電阻應(yīng)變片有兩種類型:絲狀應(yīng)變片和金屬箔片應(yīng)變片。
(2)、通常情況下,應(yīng)變片通過特殊的粘合劑與產(chǎn)生機械應(yīng)變的基體緊密結(jié)合。當(dāng)基體應(yīng)力發(fā)生變化時,電阻應(yīng)變片也同時發(fā)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化,從而改變施加在電阻上的電壓。
(1)、安全控制系統(tǒng):壓力傳感器常用于安全控制系統(tǒng),主要針對空壓機本身的安全管理系統(tǒng)。壓力傳感器作為保護措施來控制壓縮機帶來的壓力。當(dāng)壓縮機正常啟動時,如果壓力值未達到上限,控制器將打開進氣口,使設(shè)備達到最大功率。
(2)、注塑模具:壓力傳感器可安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的型腔中。注塑機噴嘴和模具型腔之間某處的塑料壓力。
(3)、礦壓監(jiān)測:作為礦壓監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)之一。一方面,我們應(yīng)該正確應(yīng)用現(xiàn)有的各種傳感器來服務(wù)采礦業(yè)。另一方面,作為傳感器制造商,我們還必須準備和開發(fā)新的壓力傳感器,以適應(yīng)更多的采礦業(yè)應(yīng)用。
(1)、智能化:由于集成的出現(xiàn),可以在集成電路中加入一些微處理器,使發(fā)射器具有自動補償、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。
(2)、集成:壓力變送器越來越多地與其他測量變送器集成,形成測量和控制系統(tǒng)。集成系統(tǒng)可提高過程控制和工廠自動化的運行速度和效率。
(3)、小型化:市場對小型壓力變送器的需求越來越大,可以在極其惡劣的環(huán)境下工作,只需要很少的維護保養(yǎng),對周圍環(huán)境的影響也很小。它體積非常小,可以放置在人體的各個重要器官中進行數(shù)據(jù)采集,而不影響人們的正常生活。
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