薄膜压力传感器使用方法和工作原理
薄膜压力传感器是将压敏电阻(RF)通过封装在真空薄膜(PTFE)或多层陶瓷(SiC)压敏电阻上再施加压力后的器件。压力信号和环境温度有关(-30℃至+125℃);传感器可应用在压力传感器、膜片压力传感器、柔性元件(折叠元件)等高精度测量领域。压力传感器可应用在机械压力检测领域、汽车压力检测领域等。通过测量与环境温度有关(-20℃至+125℃)。该类型压敏电阻采用电阻器原理并采用特殊工艺制造而成,具有较高水平及较强抗干扰能力。
1.压力传感器的结构及工作原理
压力传感器是一种由元件、导线和封装组成的传感元件。它可以准确地测量出来自实际产品的压力值。压力传感器一般由两部分组成:压力放大器(RF)和压敏电阻(RF)。在测量装置中,压力放大器的作用是使薄膜电容式压敏电阻成为可以提供精确的压力信号的阻值元件之一,并将其转换成电压讯号给出处理后得到输出结果。与其它类型的膜式压敏电阻相比,压敏电阻具有较高的可靠性及抗干扰能力,因此有很好地应用于实际产品。压敏电阻作为压力传感器中最主要部分之一,具有高精度、灵敏度高、使用方便等特点。
2.环境要求
在环境温度为-30℃至+125℃时,可使用无水无机盐溶液对其进行稀释。对于高湿环境,需要采取措施防止其内部元器件或组件因环境影响而变形从而影响性能。若使用含水率高或湿度大的环境需采取措施,避免因为湿度过大而造成元件内部器件和元件之间的间隙过大,影响灵敏度或可靠性。若使用含水率高的环境,则需要在应用过程中增加防潮措施直至能够正常使用,避免出现失效或损坏产品。当使用环境温度在-30℃至+125℃时,可使用有级防潮措施以保证薄膜压力传感器不受影响;若使用环境温度低于5℃或高于45℃时,可使用防水无水/防潮保护膜进行保护。
3.薄膜压力传感器正确使用方法
当要对压力进行测量时,应在被测物被压到极限后再进行测量,并应确保压力高于或低于被测物设定的允许的极限值,以防损坏测量器件或是影响被测物使用寿命。在使用前应将被测物放置在安全位置,以防止误操作、设备损坏或破坏测量系统等事故发生,如使用不可靠或使用后未完全冷却等则会导致传感器过热而损坏传感器内电路;在测量过程中,应确保其连接头有良好的密封性能;否则会导致整个测量过程中传感器内无信号传输。
- (1)应确保测量温度范围为-30℃至+125℃,以保证压敏电阻器是安全稳定工作;
- (2)应确保有适当的检测限位开关以防止影响测量精度;
- (3)将 PTFE压敏电阻置于适当位置并保持其绝缘性。