本文小量程智能厚膜壓力變送器傳感器的原理和特點資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報價廠家為您提供。

小量程壓力變送器是一種新型小量程壓力變送器產(chǎn)品，性價比高，耐腐蝕，經(jīng)久耐用，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，該變送器在大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用中仍存在一些缺點，如非線性大、溫度影響大、過載能力差。鑒于上述影響，上海自動化儀表四廠(zdhybc)近年來一直采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)對主傳感器和硬件補償電路進(jìn)行改進(jìn)，以提高合格率和質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，但沒有取得根本性突破。用微處理器實現(xiàn)變送器的智能功能已成為發(fā)展趨勢。利用單片機技術(shù)不僅可以解決許多壓力變送器本身及其制造過程不能或不易解決的問題，而且可以通過微處理器和存儲器中的各種應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)各種智能功能，提高產(chǎn)品性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，方便用戶檢測。因此，實現(xiàn)小尺寸厚膜壓力變送器的智能化可以對變送器進(jìn)行糾錯和故障診斷，大大彌補了這類變送器的性能缺陷

傳感器的原理和特點

采用小尺寸厚膜壓力變送器厚膜力傳感技術(shù)，由厚膜應(yīng)變電阻和性能優(yōu)良的陶瓷彈性體研制而成，陶瓷彈性體可直接接觸測量。陶瓷彈性體可以直接接觸被測介質(zhì)，將被測壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)變值，由印刷燒結(jié)在其上的厚膜應(yīng)變電阻組成的電橋?qū)?yīng)變值轉(zhuǎn)換成電信號輸出。該過程如圖1所示。

(1)新型彈性膜片材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

陶瓷彈性膜片的質(zhì)量對小型厚膜壓力傳感器芯片的輸出特性影響很大，膜片的厚度、平整度和一致性直接關(guān)系到傳感器的傳輸靈敏度、線性度和穩(wěn)定性等參數(shù)。例如，膜片的不均勻性和翹曲變形嚴(yán)重影響傳感器的線性和穩(wěn)定性。測量范圍越小，這種影響就越明顯。因此，彈性膜片的設(shè)計和選擇要求應(yīng)力小、厚度均勻、強度高、平直度好、成本低。從而保證傳感器芯片的輸出性能、過載能力、線性度和可靠性。然而，由于當(dāng)前材料和工藝水平的限制，對彈性膜片的材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)仍有一定的限制。

(2)采用先進(jìn)的印刷和燒結(jié)工藝。厚膜應(yīng)變電阻和導(dǎo)體漿料采用自動印刷技術(shù)，研究了膜厚和控制過程。解決了印刷不均勻?qū)е码娮柚岛碗娮桁`敏度GF不一致的問題，提高了研制的厚膜應(yīng)變電阻電阻值和電阻溫度系數(shù)TCR的一致性和穩(wěn)定性，便于采用計算機軟件技術(shù)進(jìn)行溫度補償。采用先進(jìn)的厚膜隧道爐燒結(jié)了大量的厚膜應(yīng)變電阻，找到了最佳的燒結(jié)工藝和溫度曲線。通過對燒結(jié)溫升、冷卻速度、峰值溫度和燒結(jié)保溫時間的參數(shù)控制，解決了陶瓷基板與應(yīng)變電阻熱膨脹系數(shù)不匹配的問題，提高了產(chǎn)品性能。

(3)應(yīng)變分析。通常，所設(shè)計的傳感器的陶瓷彈性傳感元件承受大約100018的應(yīng)變，以確保正常的輸出性能和過載能力。然而，由于膜片厚度的限制，這種小范圍壓力傳感器的壓力范圍不能做得太低。由于采用了智能信號處理電路，能夠可靠穩(wěn)定地處理較小的微弱信號，降低應(yīng)力，選擇陶瓷彈性體承受500應(yīng)變至設(shè)計壓力范圍，不再需要大應(yīng)變下的高信號輸出，使變送器可靠，過載能力增強，解決了陶瓷厚膜壓力變送器的過載能力低于其它類型壓力變送器的問題。

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