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气体压力传感器技术提供的压力形式

发表时间:2022-02-21 17:34【 阅读量:-查看手机网址
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  气体压力传感器是传感器:它们产生与其测量的压力成比例的电信号。这允许通过连接到传感器的微处理器、可编程控制器、计算机和其他电子设备来监测压力。


  一些气压传感器是模拟的,以电流的形式提供压力反馈。还有提供气压数字值的数字传感器,以及提供其他类型反馈(例如视觉、视觉或听觉信号)的传感器。模拟气压传感器中最常用的技术是压阻式应变计,它利用了压阻原理。


  其他不太常用的气压传感器技术包括电容(类似于压阻,但材料的电容会发生变化)、电磁、压电(仅用于压力变化)、光学和电位测量。该传感器基于由单晶硅、多晶硅薄膜、键合金属箔、厚膜或溅射薄膜制成的隔膜。


  隔膜充当半导体变形计:当气体压在其上时,它会弯曲变形,从而扭曲材料的晶体结构。这反过来又改变了隔膜的电阻,使传感器能够以电流变化的形式反映压力变化(见下图)。一些电子传感器使用其他属性,例如密度、电离或热导率,来推断气体的压力,而不是直接测量它。共振传感器使用共振频率的变化(气体最容易振动的频率)来测量由压力引起的气体密度变化。传感元件可以由振弦、振动筒、石英或硅制成。

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  电离传感器通过监测带电气体粒子(离子)的流动来测量气体压力,因为它会随着密度变化而变化。电离传感器的示例包括热阴极和冷阴极真空计。


  热传感器使用气体热导率的变化(它传导热量的难易程度)来测量压力。一个例子是皮拉尼真空计,它的特点是一根加热的金属灯丝悬挂在一个管子中,并测量从灯丝到周围气体的热量损失。在数字气压传感器中,硅芯片将通过半导体应变计的电流转换为数值读数,然后数据通过过程连接器传出单元。然后这可以由计算机或其他电子监控设备监控和/或存储。


  近年来,已经引入了无线压力传感器。这些先进的传感器可以远程控制,这使得它们可以用于无法进行有线连接的应用。它们通常由电池供电,使其完全独立且自给自足,直到需要更换电池为止。它们通常比标准传感器提供更多的定制和控制选项,并且有些允许在设备运行时更改诸如上限和下限之类的设置。一些无线传感器可以连接到智能手机等移动设备,这些设备可以监控、收集和存储来自传感器的数据,执行以前需要计算机才能完成的功能。