大气压力传感器的分类

大气压力传感器（变送器）根据其原理特点有压阻式原理、电容式原理、压电式原理三类，我们公司提供的产品 绝大部分为压阻式原理产品。 压阻式变送器采用压阻式敏感芯体，体积小巧，灵敏度高，稳定性好，其特点主要体现在其敏感芯体上。 顾名思义，压阻式变送器其原理是敏感芯体受压后产生电阻变化，再通过放大电路将电阻的变化转换为标准信号 输出。 目前通用的压阻式芯体有三类： 应变片： 结构： 将压敏电阻以惠司通电桥形式与应变材料（通常为金属）结合在一起。 特点： 过载能力、抗冲击压力强。 灵敏度较低 ，适合于测量 1MPa 以上的高量程范围，最高可达 500Mpa。 强度高，耐振动，不易损坏。 温度漂移小。 高量程（2Mpa 以上）线性很好，精度高。 硬性膜片结构，适合测量与应变材料兼容的各类介质。 陶瓷压阻： 结构：将压敏电阻以惠司通电桥形式与陶瓷烧结在一起，本质上也类似如应变片结构。 特点：过载能力较应变原理较低，抗冲击压力较低。 灵敏度较高，适合于测量 20kpa 以上的量程范围，最高量程 60Mpa。 耐腐蚀，温度范围较宽。 寿命长。 扩散硅 结构：在硅片上注入离子形成惠司通电桥形式的压敏电阻。 特点：灵敏度很高，精度高，适合于测量 1kpa～40Mpa 的范围。 过压能力较强、抗冲击压力较好。 温度漂移较大。

电阻传感器

      ① 电阻式传感器介绍

      电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转化成电阻值的变化，再经过转换电路变成电量输出。根据传感器组成材料变化或传感器原理变化，产生了各种各样的电阻式传感器，主要包括应变式传感器及压阻式传感器。

      电阻传感器可以测量力、压力、位移、应变、加速度和温度等非电量参数。电阻式传感器结构简单，性能稳定，灵敏度较高，有的还可用于动态测量。

     ② 常见应变片材料

材料名称 成分 灵敏度 电阻率 温度系数 线胀系数 

元素 含量 Sg mm2/m ×10-6/℃ ×10-6/℃ 

康铜 Cu

Ni 57%

43% 1.7～2.1 0.49 -20～20 14.9 

镍铬合金 Ni

Cr 80%

20% 2.1～2.5 0.9～1.1 110～150 14.0 

镍铬铝合金 （卡玛合金） Ni

Cr

Al

Fe 73%

20%

3～4%余量 2.4～2.6 1.33 -10～10 13.3 

      ③ 应用注意事项 

      (1) 应变极限 随应变加大，应变器件输出的非线性加大，一般将误差达到10%时对应的应变，作为应变器件的应变极限。 

      (2) 机械滞后 敏感栅、底基及胶粘层承受机械应变后，一般都会存在残余变形，造成应变器件的机械滞后。 

      (3) 零漂和蠕变 在恒定温度，无机械应变时，应变器件阻值随时间变化的特性，称为零漂；在恒定温度、恒定应变时，应变器件阻值随时间变化的特性，称为蠕变。 

      (4) 零漂和蠕变的原因 应变器件制造过程中产生的内应力；在一定温度和载荷条件下电阻丝材料、胶粘剂和底基内部结构的变化。 

      (5) 绝缘电阻 粘在试件上的应变器件的引出线与试件之间的电阻通常绝缘电阻为50-100M，在长时间精密测量时要求大于100M，甚至达到10G。 

      (6) zui大工作电流 应变器件正常工作允许通过的zui大电流。通常静态测量时为 25 mA，动态测量时为 75-100mA。工作电流过大会导致应变器件过热、灵敏度变化、零漂和蠕变增加，甚至烧毁。 

      (7) 温度影响 由温度变化导致的应变器件电阻变化与由应变引起的电阻变化往往具有同等数量级，须用适当电路进行温度补偿。

2.电感传感器

① 电感式传感器介绍

      电感式传感器利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。

      电感式传感器具有结构简单, 工作可靠, 测量精度高, 零点稳定, 输出功率较大等一系列优点, 其主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约, 传感器自身频率响应低, 不适用于快速动态测量。

      电感式传感器种类很多，常见的有自感式传感器，互感式传感器和电涡流式传感器三种。

② 电感式传感器的应用 

      电感传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制, 在工业自动控制系统中被广泛采用。它主要用于测量微位移，凡是能转换成位移量变化的参数，如压力、力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位等都可以用电感式传感器来进行测量。其应用范围主要包括：可测量弯曲和偏移；可测量振荡的振幅高度；可控制尺寸的稳定性；可控制定位；可控制对中心率或偏心率。 

      电感传感器还可用作磁敏速度开关、齿轮龄条测速等，该类传感器广泛应用于纺织、化纤、机床、机械、冶金、机车汽车等行业的链轮齿速度检测，链 输送带的速度和距离检测，齿轮龄计数转速表及汽车防护系统的控制等。另外该类传感器还可用在给料管系统中小物体检测、物体喷出控制、断线监测、小零件区 分、厚度检测和位置控制等。

 电感式传感器的优缺点

      电感式传感器的主要优点是： 

      (1) 结构简单，可靠；

      (2) 灵敏度高，zui高分辨力达0.1μm ；

      (3) 测量度高，输出线性度可达±0.1% ；

      (4) 输出功率较大，在某些情况下可不经放大，直接接二次仪表。 

      其缺点是：

      (1) 传感器本身的频率响应不高，不适于快速动态测量；

      (2) 对激磁电源的频率和幅度的稳定度要求较高;

      (3) 传感器分辨力与测量范围有关，测量范围大，分辨力低，反之则高。

 使用注意事项

      (1) 方案选择 

      在选择方案之前应首先弄清给定的技术指标，如示值范围、示值误差、分辨力、重复性误差、时漂、温漂、使用环境等。

      (2) 铁心材料的选择

      铁心材料选择的主要依据是要具有较高的导磁系数，较高的饱和磁感应强度和较小的磁滞损耗，剩磁 和矫顽磁力 都要小。另外，还要求电阻率大，居里点温度高，磁性能稳定，便于加工等。常用导磁材料有铁氧体、铁镍合金、硅钢片和纯铁。

      (3) 电源频率的选择

      提高电源频率有下列优点：能提高线圈的品质因数；灵敏度有一定的提高；适当提高频率还有利于放大器的设计。但是，过高的电源频率也会带来缺点，如铁心涡流损耗增加；导线的集肤效应等会使灵敏度减低；增加寄生电容（包括线圈匝间电容）以及外界干扰的影响。