力传感器种类 力传感器的基本功能和种类
力传感器的基本功能和种类
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。力传感器一个最常见最基本的应用就是称重。工业自动化中的自动称重分拣设备、称重给料设备都离不开力传感器。
力传感器 可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器,因为其工作原理的不同,被广泛应用于各个行业,因为技术的繁复和文章篇幅原因不一一例举,但他的作用是不容忽视的。
力传感器的功能是什么?
许多物理定律都是基于力的概念。当一个力作用在质量为m的物体上时,它会改变物体的速度。有许多与力有关的概念,如推力、阻力和扭矩。当施加到物体上时,推力会增加物体的速度,阻力会降低速度,扭矩会导致物体的速度改变。当物体中的力平衡分布时,就没有加速度。
随着技术的发展,一种有助于监测的传感器被引入,即力传感器。今天,我们来看看力传感器的工作原理和应用。
力传感器根据测量类型分一维,二维,三维,多维(如六维)力传感器,根据原理有应变式,压电式,压阻式,最近几年也出现了光学的力传感器。
力传感器主要由三部分组成:
力传感元件(即弹性体、铝合金、合金钢和不锈钢是常用材料)。转换元件(最常见的是电阻应变计)。电路部分(一般包括漆包线、印刷电路板等)。
力可以产生各种物理效应,力传感器可以根据不同的需求设计和制造。主要包括:
(1)测得的力使弹性体(如弹簧、梁、波纹管、膜片等)产生相应的位移,通过测量位移得到力信号。
(2)弹性元件和应变计一起形成传感器,应变计牢固地粘在元件表面上。当弹性元件受力时,应变仪的电阻值发生变化(应变仪的几何形状和电阻率发生变化,导致电阻值发生改变),通过电阻测量获得力信号。应变计可以由金属箔或半导体材料制成。
(3)使用压电效应测量力。该力直接转化为放置在晶体两侧电极上的电势差。
(4)力引起机械共振系统固有频率的变化,通过频率测量获得相关信息。
(5)相关电磁参数通过电磁力和待测力的平衡来获得力信息。
力传感器具有广泛的功能,可以检测张力、张力、压力、重量、扭矩、内应力和应变。具体设备包括金属应变计、压力传感器等。目前,力传感器已成为电力设备、工程机械、各种机床和工业自动化系统不可或缺的核心部件。
压力传感器有哪几种类型?
压力是生产和生活中不可或缺的重要参数之一,压力传感器就是能够感受压力存在并按照一定的规律将感受到的压力转换成电信号或其他所需形式的信号输出的一种装置。
压力传感器有应变式、压阻式、电容式、压电式、谐振式、 电感式等多种类型。炜盛科技的压力传感器产品主要陶瓷压阻式压力、陶瓷电容式压力、隔离膜压力、MEMS塑封压力等几类。
扩散硅压力传感器
WPAK63系列是采用高精度进口扩散硅压力敏感芯片和成熟的生产工艺封装而成的压力芯体,是制造压力传感器及压力变送器的核心部件,作为一种高性能的压力敏感元件,可以方便地进行放大处理,装配成标准信号输出的变送器。
陶瓷压阻压力传感器
陶瓷压力传感器采用无蠕变、刚性 95%AL2O3 陶瓷膜片作为感力弹性体,压力敏感的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)。当压力直接作用在陶瓷膜片的前表面时,使膜片产生微小的形变, 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,实现对压力的检测。
陶瓷电容式压力传感器
采用固定式陶瓷基座和可动陶瓷膜片结构,可动膜片通过玻璃浆料等方式与基座密封固定在一起。两者之间内侧印刷电极图形,从而形成一个可变电容,当膜片上所承受的介质压力变化时两者之间的电容量随之发生变化,实现对压力的检测。
MEMS塑封压力传感器
WPAS01/WPAS02系列塑封压力传感器采用高精度MEMS压力敏感芯片和成熟的生产工艺封装而成的塑封压力传感器,标准的引脚结构可方便客户的使用,同时为OEM客户提供低成本的塑封压力传感器方案。
扩散硅压力传感器体积小、重量轻,能适应各种介质,而且具有灵敏度高、精度高的优点,广泛应用于工业压力仪表、液位检测、航舶和航海等设备。
压阻式压力传感器相对于电容式压力传感器而言,由于技术起步早,廉价等系列优势,目前被大量使用在压力仪表、压力变送器等一系列产品上。
陶瓷电容式压力传感器相对于压阻式压力传感器具有抗过载压力强、低温漂、优秀的EMC能力等系列的优点,作为汽车高端传感器,未来随着人们生活质量的提高具有广阔的市场空间。
MEMS塑封压力传感器尺寸小、精度高,工作温度范围宽、适合模组组装,在过程控制系统、压力校准仪器、高度计、大气压力测量、 汽车胎压监测、空压表、手持压力计、血压计上应用广泛。
压力传感器是炜盛科技七大产品系列中的重要一类,炜盛科技目前有陶瓷原理的压力传感器、压力变送器;隔离膜原理的压力传感器、变送器;MEMS塑封压力传感器及液位变送器等多款压力产品。
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