压力传感器应用

压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。

压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。 

压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。 

当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。 

压力传感器广泛地应用于航天、航空、航海、石油化工、动力机械、生物医学工程、气象、地质、地震测量等各个领域。在航天和航空工业中压力是一个关键参数，对静态和动态压力，局部压力和整个压力场的测量都要求很高的精度。压阻式传感器是用于这方面的较理想的传感器。例如，用于测量直升飞机机翼的气流压力分布，测试发动机进气口的动态畸变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。

　　在飞机喷气发动机中心压力的测量中，使用专门设计的硅压力传感器，其工作温度达500℃以上。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达0.05％的配套硅压力传感器。在尺寸缩小的风洞模型试验中，压阻式传感器能密集安装在风洞进口处和发动机进气管道模型中。

　　 单个传感器直径仅2.36毫米，固有频率高达300千赫，非线性和滞后均为全量程的±0.22％。在生物医学方面，压阻式传感器也是理想的检测工具。已制成扩散硅膜薄到10微米，外径仅0.5毫米的注射针型压阻式压力传感器和能测量心血管、颅内、尿道、子宫和眼球内压力的传感器。是一种用于测量脑压的传感器的结构图。

　　压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式压力传感器。

　　压阻式压力传感器灵敏度高，它的灵敏系数比金属应变片高50~100倍；频率响应快，不仅能检测靜态压力，还能检测动态压力（最高可达10kHz);易于小型化和微型化，最小的传感器可小至1.8mm,在生物学上可以测量血管内压和颅内压；测压范围很宽，可以低至10Pa的微压（用于血压测量）、高至60MPa的高压；工作可靠，测量准确度可达±().2%-±0.02%,高准确度的产品可用于大型飞机大气数据的压力检测或作为标准压力计。目前已经广泛应用于石油、化工、电气等工业领域，是一种比较理想、发展迅速、正在逐渐成为市场主流的压力传感器。

来了解一下传感器的作用：它是将进气歧管压力传感器与进气温度传感器组合在一体，以便于安装使用；进气压力传感器监测进气压力，由电脑计算后间接测量进气量的大小，控制喷油嘴的喷油时间，同时作为发动机的负荷信号，控制点火正时与怠速稳定。

由此可见该传感器损坏后容易出现易熄火、空挡滑行熄火、怠速不稳等故障现象。

压力传感器故障解决方法： 

(1)检验线缆的气路情况。 

(2)电子学手段测量绝对气压，使对线境充气状态的控制更加完整和连续。 

(3)从动态和静态两个方面，可以事先估定漏气点。 

(4)确定线缆内压力在时间上的变化，从而可以估计出充气的时闾，即在出现负变量时，可以事先确定减少量，因而确定压力传感器故障段落的最终压力值与相应的扩散时间。 

那么压力传感器正确安装方法如下： 

首先我们得确定压力传感器的具体安装位置，为了确定压力传感器的编号和具体安装位置，需按充气网的各个充气段来考虑。 

(1)对无分支的线缆，因垒线的线缆程式一致，压力传感器的安装隔距不大干500m，并使其总数不少于4个。 

(2)为了便于确定压力传感器故障点，除在起点安装压力传感器外，距起点150~200m处，还要另外安装1个当然在设计中，一定要考虑经济与技术的因素，

在不需要安装压力传感器的地方，则应不必安装。 

(3)压力传感器必须沿着线缆进行安装，最好安装在线缆接头处。 

(4)每条线缆装设压力传感器不少于4个，靠近电话局的两个压力传感器，相距不应大干200m。 

(5)每条线缆的始端和末端分别安装1个。 

(6)每条线缆的分支点应装1个，如果两个分支点相距较近(小于100m)，可只装1个。 

(7)线缆敷设方式(架空、地下)改变处应装1个 

(8)通过适当的仪表，在普通大气压和标准温度条件下，核实压力传感器的频率反应值。 

(9)核实压力传感器的编码与相应的频率反应信号的正确性。