什么是數字壓力傳感器？數字壓力傳感器的應用及原理

更新時間：2024-04-29

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什么是數字壓力傳感器？

數字壓力傳感器

數字壓力傳感器是一種以數字方式顯示管道內壓力的裝置。

這種顯示方法的優點是可以降低誤讀的風險，并且可以在黑暗的地方使用。數字壓力傳感器通過內部壓電元件測量壓力。因此，無需直接接觸管道內流動的流體即可進行測量。

有必要根據流體類型使用不同的傳感器。它們分為液體、氣體、易燃液體等。另外，由于傳感器固定在管道上，因此必須注意管道的直徑。

雖然數字壓力傳感器很少在普通家庭中使用，但它們在工業應用中應用非常廣泛。在工業設施和工廠中，流體（例如水或油）通過管道輸送到各種設備。移動流體需要一定的力，并且該力產生高于大氣壓的壓力。

理論上，如果對相同的流體施加相同的力，產生的壓力應該是相同的。然而，設備故障或管道惡化可能會導致壓力與預期壓力不同。

通過檢測和記錄這些意外的壓力變化，數字壓力傳感器在及早發現問題和促進質量控制方面發揮著關鍵作用。

數字壓力傳感器通過向傳感器中包含的壓電元件施加力來測量壓力。當施加壓力時，會產生與該力相對應的電流，該電流被處理并顯示為電信號。壓電元件的典型例子是半導體。半導體是在一定條件下可以導電的材料。

與絕緣體和導體不同，電流流動的時間可以通過操縱自由改變。硅膠是常用的材料。柔性膜（隔膜）附著在硅基板上。當施加壓力時，膜片彎曲，硅基板也相應彎曲。

當施加力時，會發生壓電效應，改變基板內的電荷狀態，從而產生電壓。由于流動電流的強度根據電壓而變化，因此可以測量施加了多少壓力。

還有一種類型是在隔膜上安裝電阻橋，并根據電壓變化來測量隔膜應變量。使用應變量時，采用金屬膜片，主要采用不銹鋼。

數字壓力傳感器根據其應用、靈敏度、形狀、量程范圍等分為許多不同的類型。主要類型如下所示。

絕對壓力傳感器能夠測量相對于真空的壓力。通常，假設大氣壓力為 1 atm，但此類傳感器使用絕對零作為參考。

該傳感器主要用于天氣預報、高度計、清潔設備等。

表壓傳感器可以根據當前大氣壓力測量壓力。這意味著該傳感器可以讀取相對壓力變化。這些傳感器用于測量汽車輪胎壓力和控制空調壓力等。

差壓傳感器能夠測量兩個壓力源之間的壓力差。這些傳感器主要用于檢測堵塞的過濾器并監測流體流量。

屏蔽壓力傳感器允許您設置特定的參考壓力并測量相對于該壓力的壓力。它主要用于遙測和數據記錄。

選擇數字壓力傳感器時，需要考慮許多因素，包括操作環境、目標流體、測量范圍和精度。

傳感器可能會受到高溫或低溫、濕度和振動等環境條件的影響。因此，在選擇傳感器時，仔細考慮使用環境非常重要。

合適的傳感器根據液體或氣體的類型而有所不同。特別是在處理腐蝕性液體或食品時，需要檢查傳感器對目標物質的耐受性。

傳感器的測量范圍和精度也是重要的選擇標準。檢查在您想要測量的壓力范圍內測量的準確度非常重要。

同樣重要的是傳感器易于安裝和操作。有必要選擇合適的接口和安裝方法，同時考慮傳感器的安裝位置和使用人員的技能水平。