滑动电阻式压力传感器

滑动电阻式压力传感器选择合适的滑动电阻材料

在压力传感器的应用中,滑动电阻式传感器因其灵敏度高、重量轻等优点受到广泛的应用。这种传感器能够根据施加的压力变化测量温度并可以在环境温度变化时自动校准。由于其灵敏度高和精度高,其广泛应用于测温设备。对于高温环境下要求精确的测量要求,尤其是对使用压力传感器作为温度监测设备时,选用滑动电阻式压力传感器可以获得很好的效果。传统的方法是用铁心和电极材料制成滑动电阻,但由于该方法成本较高且需要大电流或电压,因此在测试系统中并不适用。如果采用多个电极材料制作成滑动电阻则能够大大降低成本。

滑动电阻式压力传感器

1、滑动电阻是如何实现工作的

在铜电极和铁电极之间插入一种称为滑动电阻的金属器件。当铜棒以一定速度移动时,随着它的转动,该接触会使材料发生收缩。通过施加一定压力,电阻会立即闭合并产生热量。该热量随后会向外辐射出来,从而通过温度传感器对温度变化进行测量。因此,利用这一原理的传感器被称为滑动电阻式压力传感器。这样就可以精确地探测液体和固体中的温度变化。

2、其原理

滑动电阻与测量压力之间的关系是:对于滑动电阻,用相同结构的两个铝片组成的导电结构能使它们具有相同的阻值。因此,当施加到电极材料上的任何负载都可以改变其阻值来影响它们的电阻值。在滑动电阻中使用了具有电阻和滑动特性的材料作为电极材料。这种滑动电阻具有与传统滑动电阻一样的特性:当施加压力时,铁心和电极材料之间存在相同的电阻。此外,当施加压力时,它可以将电荷转移到另一个金属上并使其不能被滑动时也具有相同的电阻效应。

3、选择合适的滑动电阻材料

在设计和制作滑动电阻时,通常会考虑用多孔型聚合物或薄膜型聚合物制成滑动电阻。这些材料的化学稳定性高,耐高温、耐腐蚀,并且可以在零下100° C至80° C的范围内长期保持稳定,这使它们成为一种良好的选择。但是在制作过程中很难将其制成均匀且连续的薄膜式材料。相反,如果将多个电极材料组成薄膜层,它们将可以完全分散并且形成高水平的粘结体系,这是一种提高传感性能和实现工业自动化过程中可靠性和成本效益的好方法。此外,通过调整结构并进行特殊处理来确保其机械性能和电气性能也非常重要。例如:通过改变聚合物材料与粘结剂的比例(一般为1:2)和在粘结剂溶液中的搅拌时间等来获得不同功能的膜结构。为了提高传感器响应速度而必须使这些粘结剂溶液充分混合以形成稳定胶体状态,因此需要对其进行快速搅拌以及适当地添加粘结添加剂以便能够达到良好的粘结效果。