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微型拉压力传感器的原理结构与安装要点

时间:2023-06-28 点击次数:

微型拉压力传感器的原理结构如下:

根据固定力测量的特点,传感器原理结构采用工艺成熟、对测量电路要求较低的电阻应变力传感器。传感器关键部件之一的弹性体采用S型梁结构,如图1所示。当受到压力P时,从弹性体中间开口处上侧梁的弯矩图可以看出,沿X轴方向的弯矩有负到正的变化,而开口处下侧梁的弯矩则相反。选择合适的贴片位置和桥梁组合方法,不仅可以抵消侧向力输出,还可以在不影响测量结果的情况下改变力作用点,这是外力测量所必需的。

首先,在拉压力传感器的工作过程中,大家会看到五个指标:线性度、灵敏度、迟滞性、重复性和漂移性。线性度描述的是传感器输入/输出的实际函数与拟合直线之间的偏差程度,其值为两者之间的最大偏差与满量程输出值的比值。灵敏度易于理解,是指输出值的增加值(即增量)与增加值的相应变量的增加值的比值,也是描述传感器特性的重要指标。迟滞是指当输入量由大到小变化,或由小到大变化时,两个特性曲线的重复性是不变的。

微型拉压力传感器的原理结构与安装要点

拉伸压力传感器通过力敏装置检测其力的变化,并通过拉伸传递结构传递力的物理信号。也就是说,当弹性体发生弹性变形时,传递器的转换元件(通常是电阻应变片)也会发生变形,此时电阻应变片的阻值会发生变化,转换成电信号并输出。

以数字显示电子秤为例。其电路包括测量电路和信号放大电路。测量电路可以将电阻的电阻变量转换为电压信号,但这种信号往往是弱电信号,不能直观准确地反映变化的大小。通过放大电路,可以放大并输出数字显示面板表。

一般而言,压力传感器有两线制、三线制、四线制,有的还有五线制。

压力传感器的两线系统比较简单。大多数客户都知道如何接线。一根线连接电源的正极,另一根线通过仪器连接信号线到电源的负极。这是最简单的。压力传感器的三线系统在两线系统的基础上增加了一条线。这条线直接连接到电源的负极,比两线系统麻烦一点。

四线压力传感器必须是两个电源输入端,另外两个是信号输出端。四线系统多为电压输出而非4~20mA输出,4~20mA称为压力变送器,多为两线系统。

有的压力传感器信号输出没有放大,满量程输出只有几十毫伏,而有的压力传感器内部有放大电路,全量程输出为0~2V。

至于如何接收显示器,就看仪器的量程了。如果有适合输出信号的档位,可以直接测量,否则需要添加信号来调节电路。五线压力传感器和四线压力传感器差别不大,市面上五线压力传感器很少。

压力传感器安装要点:

打开显示控制仪表,然后连接压力传感器系统。

采取消毒措施打开包装,确认所有接口的安全密封和三通阀等辅助部件的良好工作状态。

注意:连接接头时,不要拧得太紧。

在传感器系统中充满肝素生理盐水溶液和排出气泡之前,旋塞阀的所有通口都应覆盖有孔保护帽。

按照监护仪的说明,将压力传感器连接到监护仪上,将监护仪调整为零。

注意:

如无法调整零度,请更换传感器重新调整零度;如调整不成功,请检查电缆连接、监护仪等是否正常。

压力传感器不可避免的误差。

偏差误差。

由于压力传感器在整个压力范围内的垂直偏移是恒定的,因此变换器扩散和激光调整修正的变化会产生偏移误差。

敏感性误差。

误差与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值,灵敏度误差将是压力的递减函数。这种误差的原因在于扩散过程的变化。

线性误差。

这是一个对压力传感器初始误差影响不大的因素。这种误差的原因是硅片的物理非线性,但带放大器的传感器也应该包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。

滞后误差。

大多数情况下,由于硅片机械刚度高,压力传感器的滞后误差可以忽略不计。一般来说,滞后误差只需要在压力变化较大的情况下考虑。


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