电阻式压力传感器的特点

电阻式压力传感器的特点

电阻式压力传感器是用电和电阻材料作为传感元件,并在金属表面或基板上构成的电阻器。当电阻材料受力时,其电阻值会发生变化,使压力传感器的输出信号有一个连续的、变化无穷大的范围,并在一定条件下可以达到很高的灵敏度和很高动态范围。由于电阻材料与传感器之间具有良好的绝缘性能,因而可以产生低响应电流,所以这种传感器也称为“低电阻器”或“低电荷”传感器。根据在压力传感器中应用的不同特点,可以分为电阻电阻式压力传感器和电阻阻抗式桥式压力传感器。下面我们就来介绍一下这两种类型的主要区别和性能特点。

电阻式压力传感器的特点

1、电阻式压力传感器有抗干扰能力,稳定性好;

这是因为,电阻压力传感器能在较高的电场强度下工作。也就是说,它不会受到外部干扰时产生的冲击。这就是为什么用它来测量各种介质中压力的稳定性较好。与相同质量的电阻式压力传感器相比,它具有灵敏度高、动态范围宽(一般大于2 V)、灵敏度高等特点。因此,它是目前最常用的一种传感元件。然而,由于其结构具有诸多特殊性,它往往与一些复杂的系统密切相关,如传感器内部必须经常更换零件等。这就使其使用中容易出现问题和故障,如可靠性差、寿命短等问题。

2、精度高;

由于采用了高精度的电阻材料制成的电阻电阻器,使得电阻器的灵敏度非常高和动态范围非常大。而阻抗式压力传感器,由于采用了特殊的金属材质制成,因而其相对灵敏度比较低。由于阻抗式的电阻电阻器与被测压力之间有很强的耦合作用,因而抗压性能不好,在使用过程中被压件会产生一定误差。同时传感器上安装有两个测量点,一般不与传感器的金属表面接触,所以实际工作中这两个测量点会相互影响和耦合。这种影响和耦合主要来自被测压力产生的应力或冲击。如果受到外部应力或冲击破坏了传感器的阻抗或基板上产生了阻尼,传感器就不能正确检测出应力和冲击所造成的影响而不能准确计量被测压力或允许通过调整电阻来消除这种影响;相反,如果内部材料破坏了阻尼片或施加了较大压力后,传感器发生形变或者损坏了整个阻尼片或基板结构而不能正确检测出应力或冲击所造成的影响而不能准确计量被测压力时,则不能正确识别产生这种影响的应力或冲击值。

3、不需要过多的信号输出与放大电路;

所以在测量过程中通常不需要复杂的信号输出电路,从而提高了测量的精度和可靠性。但是这种电阻式压力传感器也有一个缺点,那就是在长期使用的过程中,容易出现输出变化较大的现象并且会降低整个系统的精度。所以,要想使这种电路不出现这样的现象,就需要对传感器进行适当的保护处理,同时也要避免长时间工作,从而导致输出信号发生变化的现象。这样当传感器遇到突发事件时,只需在短时间内对其进行适当的保护处理即可。如果在实际生产中不需要保护的话,就可以采用这种电阻式压力传感器来进行长期测量并不会出现故障现象。

4、抗干扰能力强,线性度好,稳定性强。

电阻桥式压力传感器具有抗干扰能力强、线性度好、稳定性强的优点。其输入电压低,电压稳定,所以其抗电磁干扰能力强,抗电压污染能力好,不受外界环境影响,即使在恶劣环境中也不会发生泄漏,不受外界环境影响。电阻桥式压力传感器输入信号为1 mV到100 mV (一般是恒流输出,可以根据需要增加其他输入)之间可进行微调,不会产生电压污染问题。在大流量下能保证较长时间使用性能和长期稳定性,因此在工业自动化和智能化领域有较好的应用前景。随着科学技术水平的不断发展,工业自动化领域越来越多地应用于汽车、航空航天、船舶以及医疗保健等各个方面,需要专业的压力传感器来进行检测和控制。因此在高精度数控压力传感器中对检测速度和精度要求较高。