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rexroth力士樂壓力傳感器HM 20-2X/100-C-K35-N R901342024工作原理

壓力傳感器是一種能感受壓力信號，并將其轉(zhuǎn)換為可用電信號輸出的器件或裝置。

組成

壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。敏感元件感受被測壓力，轉(zhuǎn)換元件將響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成電參量（如電阻、電容、電感等），測量電路則把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電量。

分類

按測試壓力類型：可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。表壓傳感器測量相對于環(huán)境壓力的壓力；差壓傳感器測量兩個壓力間的差值；絕壓傳感器測量相對于絕對壓力的壓力。

按工作原理：常見類型有壓阻式、陶瓷式、擴(kuò)散硅式、藍(lán)寶石式、壓電式等。

力士樂壓力傳感器型號列舉

HM 20-2X/010-C-K35-N R901364927

HM 20-2X/050-C-K35-N R901342022

HM 20-2X/100-C-K35-N R901342024

HM 20-2X/100-H-K35-N R901342025

HM 20-2X/160-C-K35-N R901381345

HM 20-2X/250-C-K35-N R901466597

HM 20-2X/250-H-K35-N R901456333

HM 20-2X/315-H-K35-N R901466600

HM 20-2X/400-C-K35-N R901456334

原理

壓阻式：電阻應(yīng)變片是其主要組成部分之一，工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化，即電阻應(yīng)變效應(yīng)。壓阻壓力傳感器一般通過引線接入惠斯登電橋中，平時敏感芯體沒有外加壓力作用時，電橋處于平衡狀態(tài)（零位），當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化，電橋?qū)⑹テ胶?，若給電橋加一個恒定電流或電壓電源，電橋?qū)⑤敵雠c壓力對應(yīng)的電壓信號。

陶瓷式：基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號。

擴(kuò)散硅式：工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

藍(lán)寶石式：利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性，藍(lán)寶石的抗輻射特性強(qiáng)，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件無p-n漂移。

壓電式：敏感元件是用壓電材料制作而成的，壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；逆壓電效應(yīng)是指當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變，相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失。壓電壓力傳感器就是當(dāng)壓電材料受到外力作用時表面形成電荷，電荷通過電荷放大器、測量電路的放大以及變換阻抗之后，轉(zhuǎn)換為與受外力正比關(guān)系的電量輸出。

應(yīng)用

工業(yè)自動化：用于液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、過程控制中的壓力監(jiān)測與閉環(huán)控制，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

汽車電子：監(jiān)測發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力、剎車系統(tǒng)壓力、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）等。

醫(yī)療設(shè)備：在呼吸機(jī)、血壓計、輸液泵等設(shè)備中實現(xiàn)高精度壓力測量。

消費電子：智能手機(jī)、智能手表中的氣壓計（用于高度測量）、可穿戴設(shè)備中的壓力監(jiān)測。

環(huán)境監(jiān)測：氣象站、水文監(jiān)測中測量大氣壓力、水壓等參數(shù)。

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