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负压传感器工作原理以及市场概况


发布日期:[2019-07-12]    作者:昊明


负压传感器的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。介质经过一体化传感器时,压力作用到安装在传感器壳体上的不锈钢上,再经密封硅油传输到扩散硅膜片上,同时参考端的压力作用于膜片的另一侧。这样在膜片的两侧加上的压差产生一个应力,使膜片的一侧受压,另一侧受拉,一对应变片位于压缩区内,另一对应变片位于拉伸区内,将两对应变片接成一个全动态电桥,以增大输出信号。该电桥采用恒流源供电,以减小环境温度的影响。当压力改变时,桥臂阻值发生变化引起输出电压变化,经过差分归一化放大器放大转换后,再变换成相应的电流信号,该电流经非线性矫正环路补偿后,即产生输入压力信号成近似线性关系的直流4~20mA的标准输出信号。 

负压传感器

负压传感器作为一种高精密的测量仪器,在自动化领域的应用非常普遍和意义重大。在大多数的重要工业领域都得到广泛的应用,如火力发电、核电、石油冶炼、化工、钢铁、造纸、制药、食品、水泥制造等领域。然而在这些广泛的应用领域中,由中国人自己研发和制造的中高端压力变送器非常匮乏,几乎完全被美国、日本、德国、瑞士等工业发达国家的压力变送器所垄断。这对当前飞速发展的中国国民经济来说,是一个巨大的安全隐患。所以对于研发和规模化生产具有中国自有知识产权的高稳定性压力、差压变送器显得越来越重要和意义重大。


在自动化领域的应用越来越重要,如何发展具备中国自主知识产权的高稳定性负压传感器是中国本土传感器制造厂商面临着的一个非常严峻的问题。然而通过实践表明可以从超稳型单晶硅原理芯片的选择、超稳型单晶硅硅片的无应力封装、回程误差的消除、静压误差的减弱和补偿、仪表量程比的拓宽、接液面的特殊处理以及超高温测量等诸多技术方面的着手和突破,可以大幅提升高稳定性压力、差压传感器的全性能、准确度等级和可靠性。从而弥补国外高端传感器对中国市场的垄断和冲击。

负压传感器

因此负压传感器国产化迫在眉睫,坚固耐用、应用广泛是当今压力传感器的要求,现代化的生产技术保证了高精确度和可靠性,而且扩大了负压传感器的压力检测范围。随着技术发展,传感器的体积趋于小型化、智能化和更加经济合理,对国产负压传感器器也呈现出世严峻的现实环境,世界市场对负压传感器的需求将从2008年的23.8亿美元提高至2013年的27.98亿美元,让我们更加期待负压传感器加快国产化步伐。