IFM傳感器的工作原理和工作狀態(tài)是怎樣的?
IFM傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化硅)是一種天然晶體,壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的,在一定的溫度范圍之內(nèi),壓電性質(zhì)一直存在,但溫度過這個范圍之后,壓電性質(zhì)*消失(這個高溫就是所謂的“居里點”)。由于隨著應力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)比較低),所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以
已經(jīng)得到了廣泛的應用。
在現(xiàn)在壓電效應也應用在多晶體上,比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經(jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。
壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應用,特別領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。
IFM傳感器也廣泛應用在生物醫(yī)學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的,因為測量動態(tài)壓力是如此普遍,所以壓電傳感器的應用就非常廣。
除了IFM傳感器之外,還有利用壓阻效應制造出來的壓阻傳感器,利用應變效應的應變式傳感器等,這些不同的壓力傳感器利用不同的效應和不同的材料,在不同的場合能夠發(fā)揮它們*的用途。
1、IFM傳感器確認壓力測量的類型即要測的是表壓、絕壓還是差壓。表壓是指以大氣壓為零點的壓力值,可以有正負值,高于大氣壓的為正,低于大氣壓的為負。絕差是指以真空為零點的壓力值,絕壓只有正值,沒有負值。差壓是指兩個壓力之間的差值。絕壓測量是將一個參考的壓力封閉在傳感器的芯片之中,通常這個壓力的大小只有真空(小于5mtor)和標準大氣壓(14.7psi)兩種,參考壓力為真空的傳感器我們稱為絕壓傳感器,為一個標準大氣壓的傳感器我們稱為密封表壓傳感器。因為所有的傳感器都是測量加在傳感器兩面膜片上的壓力差,但是差壓傳感器的壓力參考端的壓力是可以變化的。因此表壓傳感器(參考端通過一個小孔可以接通大氣)僅是一種普通形式的差壓傳感器。
2、確認被測的介質(zhì),是氣體還是液體,被測介質(zhì)有沒有腐蝕性,如果測的是液體,你需不需要把傳感器投入液體中。
3、確認測量的壓力范圍。
4、確認準確度等級(精度)。IFM傳感器的測量誤差按精度等級進行劃分,不同的精度等級對對應不同的基本誤差限,以F.S%表示。市面上一般精度等級有IFM傳感器等幾種,選型時可按照所需的準確度進行選擇。
5、確認工作溫度范圍。被測介質(zhì)的溫度應處于壓力傳感器的工作范圍以內(nèi),否則測量結果誤差將會較大且會影響傳感器的壽命。如被測介質(zhì)溫度較高,可使用高溫壓力傳感器,或者安裝冷疑管降溫等。
6、確認壓力的接口。壓力接口即你所需要的螺紋接口,M20*1.5為通用接口,其它螺紋可定制。
7、確認輸出信號。輸出信號一般為0~24mADC,0~5VDC,1~5VDC,0~10VDC
8、確認供電電壓。
9、確認工作環(huán)境。是否存在振動或者電磁干擾等
1、IFM傳感器測量的是何種壓力?答您先要考慮的是您的系統(tǒng)的大壓力。
答:一般您需要的壓力傳感器壓力范圍大值應該達到您系統(tǒng)大壓力值的1.5倍。我們建議的這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng),特別是水壓和過程控制,有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會達到大壓力的五倍甚十倍,且可以造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者過傳感器的大額定壓力,也會縮短傳感器的壽命。但是僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬全之策,因為這會犧牲傳感器的分辨率。您可以使用緩沖器來減弱尖峰,但是這也僅僅是一個折中方案,因為這會降低傳感器的響應速度。
所有的IFM傳感器都在設計成能在2億個周期中承受大壓力而不會降低性能。您在選擇傳感器的時候需要在系統(tǒng)性能與傳感器壽命之間找到一個折中的解決方案。
IFM傳感器時需要考慮的關鍵因素是所測量的介質(zhì)。在壓力頭上是否會是粘性液體或者漿狀物質(zhì)?與傳感器接觸的是否是溶解性或者腐蝕性介質(zhì)還是干凈干燥的空氣?
IFM傳感器輸出誤差常用的一個術語。這些誤差可能來源于非線性,遲滯,不可重復性,溫度,零點平衡,校正和濕度效應。許多制造商,將度為非線性,遲滯和不可重復性的綜合影響。對許多傳感器來說,度會由于溫度,零點平衡等因素而比標稱值更低。補償范圍一
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