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YB-131擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理

2025-2-8  閱讀(338)

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YB-131擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理

工作原理

壓阻效應(yīng):YB-131 擴(kuò)散硅壓力傳感器基于擴(kuò)散硅薄膜的壓阻效應(yīng)工作。當(dāng)外部壓力作用于擴(kuò)散硅薄膜時(shí),其電阻值會(huì)發(fā)生變化,且變化量與壓力大小成正比。通過測(cè)量電阻變化,就能精確確定壓力大小。

惠斯通電橋結(jié)構(gòu):在硅片上用微機(jī)電加工技術(shù)制作成彈性部件,并在合適位置用集成電路工藝制作四個(gè)阻值相等的力敏電阻,連接成惠斯通電橋。施加恒向電壓或電流給電橋,被測(cè)壓力通過密封在測(cè)量膜盒中的硅油無損耗地傳遞到硅片上,傳感器就輸出與待測(cè)壓力成線性比例的電壓信號(hào),再通過電子線路將電壓信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成二線制的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

QQ圖片20210822213035.png

性能參數(shù)

量程范圍:-100~20Kpa~100Mpa

壓力類型:表壓、絕壓

輸出信號(hào):4-20mA 0-5V 0-10V 0.5-4.5V

供電電源:12~24VDC (典型) 可定制3.3V~5V 低電壓型

精度等級(jí):0.5%FS(典型) 0.3%FS 0.2%FS

補(bǔ)償溫度:-10~70℃

工作溫度:-20~80℃

零點(diǎn)溫度漂移:0.5%FS(max)

靈敏度溫度漂移:0.5%FS(max)

壓力過載:10Mpa 以下 2倍;25Mpa以上1.5倍

機(jī)械震動(dòng):20g(20-5000HZ)

采樣時(shí)間:1秒鐘20次

長期穩(wěn)定性:≤0.2%FS/年

防護(hù)等級(jí):IP65

介質(zhì)兼容:與316L不銹鋼兼容的各種流質(zhì)介質(zhì)

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產(chǎn)品特點(diǎn)

◎ RS485通訊接口或Hart通訊協(xié)議可選

◎ 支持組網(wǎng)應(yīng)用

◎ 采用數(shù)字補(bǔ)償及非線性修正技術(shù)

◎ 無可動(dòng)原件,性能可靠

◎ 提供低壓、中壓、高壓、豐富的壓力量程范圍

◎ 優(yōu)異的現(xiàn)場(chǎng)互換性,可按客戶要求定制

產(chǎn)品特點(diǎn)

高精度:感受、敏感轉(zhuǎn)換和檢測(cè)三位一體,無機(jī)械動(dòng)件連接轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),重復(fù)性和遲滯誤差很小。硅材料剛性好、形變小,傳感器線性度非常好,綜合表態(tài)精度高5。

穩(wěn)定性強(qiáng):采用高級(jí)的半導(dǎo)體工藝,具有的溫度穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性,能夠在各種惡劣環(huán)境下正常工作2。

響應(yīng)速度快:敏感膜片硅材料的本身固有頻率高,制造過程采用集成工藝,膜片有效面積小,配以剛性結(jié)構(gòu)前置安裝特殊設(shè)計(jì),使傳感器頻率響應(yīng)很高,使用帶寬可達(dá)零頻至 100 千赫茲5。

測(cè)量范圍廣:可以測(cè)量多種壓力范圍,滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求,如深圳市普際傳感器有限公司的 YB-131 可測(cè)量范圍達(dá) 600003。

易于集成:體積小巧,結(jié)構(gòu)緊湊,便于安裝和集成到各種設(shè)備和系統(tǒng)中,如 YB-131 小巧型擴(kuò)散硅壓力變送器就具有這樣的優(yōu)勢(shì)12。

抗腐蝕性好:擴(kuò)散硅材料本身優(yōu)良的化學(xué)防腐性能好,即使傳感器受壓面不隔離,也能在普通使用中適應(yīng)各種介質(zhì)。硅材料又與硅油有良好的兼容性,使它在采用防腐材料隔離時(shí)結(jié)構(gòu)工藝更易于實(shí)現(xiàn)5。

技術(shù)參數(shù)3

測(cè)量介質(zhì):氣體、液體等。

精度等級(jí):一般為 0.5 級(jí),也有更高精度的產(chǎn)品,如部分可達(dá)到 0.25% 的綜合精度。

輸出信號(hào):常見的為 4-20mA 電流信號(hào),也有 0-5V、1-5V 等電壓信號(hào)輸出的產(chǎn)品。

防爆等級(jí):如本安防爆。

防護(hù)等級(jí):通常為 IP65,能有效防止灰塵進(jìn)入和防止噴水對(duì)傳感器造成損害。

電源電壓:一般為 24VDC。

接口尺寸:常用 M20*1.5。

應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)自動(dòng)化:在液壓系統(tǒng)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油壓,確保機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn);用于氣瓶壓力監(jiān)測(cè),保證氣體供應(yīng)安全;在生產(chǎn)線上對(duì)管道或設(shè)備中的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)檢測(cè)過濾器堵塞等問題,避免生產(chǎn)線中斷4。

環(huán)境保護(hù):在廢水處理中監(jiān)測(cè)污水管道的壓力變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題,保證水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo);在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中,幫助研究人員了解大氣壓的變化規(guī)律,為改善空氣質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)4。

醫(yī)療健康:應(yīng)用于呼吸機(jī)、血壓計(jì)、監(jiān)護(hù)儀等醫(yī)療設(shè)備,監(jiān)測(cè)患者的生理參數(shù),如血壓、心壓等,幫助醫(yī)生更好地了解患者健康狀況,制定精確治療方案。

航空航天:精確測(cè)量飛機(jī)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壓力,保證飛行安全。

交通運(yùn)輸:幫助車輛實(shí)現(xiàn)智能胎壓監(jiān)測(cè),提高行車安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

能源開發(fā):對(duì)油氣田的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保開采過程的安全與高效。


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