压力传感器

气压力达到设定值时，电触点便接通或断开的装置被称为压力传感器，也被称为压力开关或压力继电器，可用于检测压力的大小、有或无，最高检测压力(气体为25bar、流体可达630bar)有开关量输出或模拟量输出(0~10V、4~20Ma)。压力传感器含真空压力的控制检测。压力传感器的类型、压力等级、主要技术指标见下表

类

型

压阻式

压阻式压力传感器的感测元件被夹在一个夹紧板上，压力感受是通过扩散或以离子型的硅蚀刻成半导体元件，它们在负载的情况下改变其电阻阻值

1—铝触点；

2—钝化；

3—压阻；

4—Expitaxy层；

5—硅基；

6—玻璃台；

7—传感器壳体；

8—金属连接层；

9—连接层

电容式

电容式压力传感器的电容可以改变，隔膜被设计成如电容器的面板。陶瓷膜的电容发生变化使相反电极产生倾斜的形变。传感器不能覆盖流体(当它进入系统时)。电容式压力传感器使用薄膜技术(用于电极结构)、厚膜技术(用于带信号处理)和微连接技术(用于陶瓷薄膜)等

应变片式

由于采用了现代化技术，能高效地生产应变片压力传感器。如果使用夹持圆形膜片(测量膜片，通常由不锈钢制成)作为形变元件的话，可以使用插座形式的应变片。这些传感器元件非常小(如直径7mm)，测量栅格一圈上有四段，它们互相连接形成惠斯通电桥。变形元件规格的基础：拉伸应力100μm/m＝有效负载1%

单片集成电路式

硅压力传感器适用的压力范围为0~16bar。使用薄膜技术和厚膜技术的压力传感器适用于整个压力范围。将它们与电子元件组合后还可实现示教功能。温度感应电阻可以集成在传感器结构中，用于检测介质的温度和补偿温度差。压力传感器的内部回路应力表组合形成压力感测桥。连接基本温度补偿(R₁、R₂)

1—桥架输出电压；2—桥架电源；

3—温度补偿

机械式

可以将气信号转换成电信号，是一个转换开关。使用合适的大薄膜表面可以增加压力驱动力。可以调节开关压力的设备称之为压力开关

1—柱塞式微型开关；

2—调节螺钉；

3—活塞；

4—压缩弹簧；

5—隔膜；

6—开关触点；

x—气路方向

压力等级

压力传感器按输入压力大小可分为低压型压力开关(-0.002~+0.25bar)、常压型压力开关(-1~+12bar)、高压型压力开关(-1~30bar)、超高压型压力开关(-1~630bar或800bar)；按输入信号可分为开关量输出信号或模拟量输出信号(0~10V或4~20mA)；按开关功能可分为常开触点或常闭触点；按信号显示功能可分为数字显示或指示灯显示；按电接口形式可分为方形插头(符合DIN43650标准A型、或M12圆插头4针)。按工作介质可分为专用于检测空气或检测多种流体介质(CO₂、N₂、氟里昂、润滑油、硅油)

主要技术指标

①额定工作压力范围、设定工作压力范围、环境温度及工作介质温度、电源电压(DC、AC)、防护等级

②迟滞(可调迟滞、上下限比较模式)、重复精度及线性，以及显示精度

③最大输出电流及与上位机的匹配(包括PNP、N或NPN)，或对所需检测压力进行编程、显示

④开关时间，触点型式(机械式最大输出电流达5000mA、触点容量大、触点寿命短，电子式最大输出电流达150mA、触点寿命长)

⑤防爆特性

应用图例