本文小量程智能厚膜壓力變送器傳感器的原理和特點(diǎn)資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報(bào)價(jià)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(jià)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(diǎn)，如非線性大、溫度影響大、過(guò)載能力差。鑒于上述影響，上海自動(dòng)化儀表四廠(zdhybc)近年來(lái)一直采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)對(duì)主傳感器和硬件補(bǔ)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(méi)有取得根本性突破。用微處理器實(shí)現(xiàn)變送器的智能功能已成為發(fā)展趨勢(shì)。利用單片機(jī)技術(shù)不僅可以解決許多壓力變送器本身及其制造過(guò)程不能或不易解決的問(wèn)題，而且可以通過(guò)微處理器和存儲(chǔ)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(cè)。因此，實(shí)現(xiàn)小尺寸厚膜壓力變送器的智能化可以對(duì)變送器進(jìn)行糾錯(cuò)和故障診斷，大大彌補(bǔ)了這類變送器的性能缺陷

傳感器的原理和特點(diǎn)

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(cè)量。陶瓷彈性體可以直接接觸被測(cè)介質(zhì)，將被測(cè)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(hào)輸出。該過(guò)程如圖1所示。

(1)新型彈性膜片材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

陶瓷彈性膜片的質(zhì)量對(duì)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(cè)量范圍越小，這種影響就越明顯。因此，彈性膜片的設(shè)計(jì)和選擇要求應(yīng)力小、厚度均勻、強(qiáng)度高、平直度好、成本低。從而保證傳感器芯片的輸出性能、過(guò)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(duì)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(dòng)印刷技術(shù)，研究了膜厚和控制過(guò)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(wèn)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(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)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(guò)對(duì)燒結(jié)溫升、冷卻速度、峰值溫度和燒結(jié)保溫時(shí)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(wèn)題，提高了產(chǎn)品性能。

(3)應(yīng)變分析。通常，所設(shè)計(jì)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(guò)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(hào)處理電路，能夠可靠穩(wěn)定地處理較小的微弱信號(hào)，降低應(yīng)力，選擇陶瓷彈性體承受500應(yīng)變至設(shè)計(jì)壓力范圍，不再需要大應(yīng)變下的高信號(hào)輸出，使變送器可靠，過(guò)載能力增強(qiáng)，解決了陶瓷厚膜壓力變送器的過(guò)載能力低于其它類型壓力變送器的問(wèn)題。

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