压力信号的电测法

2016-03-09 09:09:01来源: eefocus
工业过程的很多情况下需要对压力信号远传,进行集中测量、显示、控制、管理等。弹性式压力表仅能将压力转换成弹性元件的位移信号,利用信号转换元件将弹性元件的弹性变形转换成电信号,可以实现压力信号的电测。下面是压力信号的几种电测法

(1)应变式压力传感器  金属或半导体电阻受力时会产生压阻效应,利用压阻效应测量弹性元件的应变,可以将弹性变形转换成电信号输出。

(2)霍尔式压力传感器  当一块通有电流的金属或半导体薄片(霍尔片)垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电势(霍尔电势),这种现象称为霍尔效应。霍尔电势与霍尔片通过的电流和磁感应强度成正比,固定电流,改变磁感应强度,霍尔电势就会发生变化。霍尔式压力传感器就是采用这种检测方式,将霍尔片与弹簧管自由端相连,弹簧管自由端带动霍尔片移动,改变了通过霍尔片地磁感应强度,从而实现压力—位移—霍尔电势的转换。由于霍尔片均是半导体材料,因此使用时也要注意环境温度对传感器性能的影响,采取恒温或温度补偿措施。

(3)电容式压力传感器  采用弹性元件作电容器的极板,当弹性元件受压变形时会改变电容器的电容量,通过测量电容,便可以测量压力的大小,实现压力—电容转换。改变电容的方法有改变极板间距离和改变面积两种,但改变极板间距离更实用。电容式压力传感器在结构上有单端式和差动式两种形式。因为差动式灵敏度高、非线性误差小,所以常采用这种形式。电容式压力传感器因抗振性好、精度高等优点近年来获得广泛应用。

(4)电感式压力传感器  利用电磁感应原理,把压力变化转换成自感或互感系数变化,通过测量电感,便可以测量压力的大小,实现压力—电感转换。

(5)谐振式压力传感器(频率式压力传感器)谐振式压力传感器是通过压力形成的应力改变弹性元件的谐振频率,实现压力—频率转换。适合于计算机配合,进行集中压力测量、显示、控制。根据谐振原理可以将谐振式压力传感器分为电式、机械式、原子式三种。

(6)光纤式压力传感器  光纤式压力传感器主要有三种类型:强度调制型光纤压力传感器,大多是基于弹性元件受压变形发生位移变化,改变光纤与弹性元件的距离,从而改变了光纤接收到的反射光量,对光度进行调制;相位调制型光纤压力传感器,利用光纤本身作为敏感元件,压力引起变形器产生位移,导致光纤弯曲而调制光强度;偏振调整型光纤压力传感器,主要是利用晶体的光弹性效应(晶体受压后折射率发生变化,呈现双折射现象)。种类传感器抗干扰能力强、灵敏度高,适合高压、易燃易爆介质的压力测量。以上是压力信号的电测法的全部内容。

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编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016030914688.html
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