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Case 傳感知識
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應變式壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化來進行測量的,應變片是由金屬導體或半導體制成的電阻體,其阻值隨壓力所產生的應變而變化?! ?、應變式壓力傳感器分類介紹  應變計中應用最多的是粘貼式應變計(即應變片)。它的主要缺點是輸出信號小、線性范圍窄,而且動態(tài)響應較差(見電阻應變計、半導體應變計)。但由于應變片的體積小,商品化的應變片有多種規(guī)格可供選擇,而且可以靈活設計彈性敏感元件的形式以適應各種應用場合,所以用應變片制造的應變式壓力傳感器仍有廣泛的應用。按彈性敏感元件結構的不同,應變式壓力傳感器大致可分為應變管式、膜片式、應變梁式、組合式四種。 ?、賾児苁?#160; 又稱應變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測系統(tǒng)連接(圖1)。在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為測量應變片。當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用于內腔時,圓筒變形成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉換為力傳遞到應變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力傳感器的結構簡單、制造方便、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應用。 ?、谀て?#160; 它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均達到正的最大值,而邊緣處徑向應變達到負的最大值,切向應變?yōu)榱?。因此常把兩個應變片分別貼在正負最大應變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。采用圓形箔式應變計(見電阻應變計)則能最大限度地利用膜片的應變效果(圖2)。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產品是將彈性敏感元件和應變片的作用集于單晶硅膜片一身,即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴散制作電阻條,并采用周邊固定結構...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 04
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壓力傳感器所屬壓力傳感器中最常用的一種,在工業(yè)、電子、化工、醫(yī)療、軍用、石油等領域中都有一定的應用。壓力傳感器的種類是非常多的,可以分為壓阻式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴散硅壓力傳感器等,今天小編就來為大家具體介紹一下常見壓力傳感器的工作原理吧,希望可以幫助到大家。  1、壓阻式力傳感器:電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應?! ?、陶瓷壓力傳感器:陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mv/v等,可以和應變式傳感器相兼容?! ?、擴散硅壓力傳感器:擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測這一變化,并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。  4、藍寶石壓力傳感器:利用應變電阻式工作原理,采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,硅-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移。  5、壓電式壓力傳感器:壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 04
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1、傳感器測量適用于多大壓力值?  答:首先需要了解的是對應系統(tǒng)中所需要的最大壓力值。那么所需要選配的壓力傳感器壓力范圍最大值應該達到系統(tǒng)所需最大壓力值的1.5倍。這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng),特別是水壓和過程控制,存在壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會達到“最大”壓力的五至十倍,有可能造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過傳感器的最大額定壓力,也會縮短傳感器的壽命。所以僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬全之策,因為這會犧牲傳感器的分辨率。也可以使用緩沖器來減弱尖峰,但是這也僅僅是一個折中方案,因為這會降低傳感器的響應速度。  2、傳感器需要達到什么樣的精度?  答:精確度是行業(yè)內通俗用來描述傳感器輸出誤差常用的一個術語。它來源于非線性,遲滯,不可重復性,溫度,零點平衡,校正和濕度效應。通常下我們將精確度指定為非線性,遲滯和不可重復性的綜合影響。對許多傳感器來說,“精確度”會由于溫度,零點平衡等因素而比標稱值更低。擁有更高精確度的傳感器的成本會更高,那么所對應的系統(tǒng)真是需要這么高的精確度嗎?使用高精確度傳感器和低分辨率儀器組成的系統(tǒng)其實是一種低效率的解決方案?! ?、傳感器的耐溫性如何?  答:壓力傳感器,像所有物理設備系統(tǒng)一樣,會在極端溫度的環(huán)境下會產生錯誤甚至無法使用。一般每個傳感器將會有兩個溫度范圍,分別是工作范圍和補償范圍。補償范圍包含在工作范圍之內?! 」ぷ鞣秶侵冈谶@個范圍內,傳感器通電后可以暴露在介質中而不會發(fā)生損壞。但是,這并不表示當處于補償范圍以外的時候其性能也能達到標稱的規(guī)格(溫度系數)?! ⊙a償范圍一般是在工作范圍之內的一段更狹窄的范圍。在這個范圍內,傳感器確保可以達到標稱的規(guī)格。溫度的改變通過兩種方法影響傳感器,其一是造成零點漂移,其二是影響整個量程的輸出。傳感器規(guī)格說明應該將這些誤差以下列形式列出:±x%滿量程/°...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 04
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由耐特恩整理:全球各國皆面臨人口高度聚集于城市的議題,根據聯合國統(tǒng)計資料,1950年時僅有3成人口聚集于都會,2050年預估將有7成人口居住于城市,有限土地負載超量人口,為了提升人民生活質量,各國皆將城市作為物聯網技術實驗場域,打造各種貼近人民需求的應用服務,并針對自身城市治理問題,以及城市遠景規(guī)劃各種解決方案?! ∽鳛橹腔鄢鞘邢闰尠腿〖{,十多年前開始推動基礎設施智慧化,之后并根據“歐洲2020戰(zhàn)略”制訂了“MESSI戰(zhàn)略”,企盼透過E化政府與信息通訊技術,提升人民生活質量。巴塞隆納初期以“感知巴塞隆納”為號召,于城市布建大量傳感器與網絡設備,并透數據開放平臺,廣邀企業(yè)民眾共同開發(fā)應用,加速智慧城市應用推廣?! “腿〖{即善用無線感測技術,解決垃圾清運效率的難題,當地衛(wèi)生主管機關在所有垃圾桶上安裝傳感器,當垃圾滿載即會通知云端系統(tǒng),中央系統(tǒng)即會依照各處回報數據,并搭配垃圾車目前GPS所在位置,協助規(guī)劃最適合行進路線,以提高垃圾的處理效率,同時系統(tǒng)記錄各區(qū)垃圾量數據,協助未來垃圾桶建置規(guī)劃?! ≡@得全球最佳智慧城市丹麥哥本哈根,為了營造節(jié)能減碳城市,則透過智能交通系統(tǒng)打造腳踏車友善城市,創(chuàng)造高達41%單車通勤比例。哥本哈根交通系統(tǒng)思維強調“單車優(yōu)于汽車”,除了廣設單車專用道,并在LED路燈建置傳感器,實時搜集道路交通信息,同時串結城市交通燈號系統(tǒng),智能交通系統(tǒng)只要偵測到單車接近路口,通勤者只要維持時速20公里,即使在尖峰時刻也可一路暢行無阻,經此鼓勵民眾多使用單車。由民間企業(yè)主導智慧城市案例,韓國首爾近郊松島是不可忽略的典范。思科將松島打造一個會思考的城市,興建城市的同時,就在建筑物、街道以及水電管線嵌入傳感器,并以信息傳輸系統(tǒng)作為神經傳導中樞,每個傳感器持續(xù)將數據傳送到中央控制系統(tǒng),例如城市建筑物、電力使用、交通狀況等數據,都集中匯整分析,依據居民實際需求,遠程適時自動...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 02
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隨著生物識別技術的日益成熟,指紋識別正成為每部智能手機的標配功能。然而在出貨量飛速增長的同時,成本壓力也越來越大。在此背景下,指紋傳感器的技術創(chuàng)新成為了破局關鍵?! 〗?,三星GalaxyS8又將指紋傳感器推上了話題榜。從已知的信息來看,三星GalaxyS8將會成為該系列中首次放棄實體Home鍵的機型,而它的指紋傳感器位置引起了公眾的猜想。為何一個小小的指紋傳感器會引起如此熱議?  在過去幾年中,消費類指紋傳感器市場的演變一直受到智能手機的影響。伴隨移動支付業(yè)務的火爆,指紋識別技術已成為智能手機的標配,而在CMOS圖像傳感器/TFT顯示屏、超音波偵測等新技術的不斷助推下,更讓其市場迎來了發(fā)展的新春?! ≡缭?010年,消費類指紋傳感器的市場營收約為幾千萬美元,主要來自筆記本電腦業(yè)務。隨后,整體消費類市場飛漲,2016年的出貨量達到8億顆,市場規(guī)模約為29億美元。以蘋果公司為例,在收購指紋傳感器公司Authentec之后,蘋果于2013年發(fā)布了iPhone5s,推動指紋傳感器的大量應用。在此后幾年,指紋傳感器在消費類市場中的出貨量呈現出不可思議的增長?! I(yè)內分析師表示,最初指紋識別傳感器是一種可達成方便性、保護性手機解鎖功能的元件,但在智能手機數量遽增的情況下,它開始扮演替網路與行動支付認證把關的安全性要角。也因為如此,智能手機應用對感測器的需求出現爆發(fā)性成長,出貨量從2013年的2300萬顆,到2016年已達6.89億個,CAGR達到210%。  但與此同時,Yole報告還指出,指紋傳感器元件均價在同一時間已從5美元下滑到2016年的3美元左右,甚至更低的2美元,未來供應商仍將持續(xù)面臨價格壓力。此外,全新的商業(yè)模式也可能將全然重塑市場版圖、重新定義市場分額,為廠商帶來巨大考驗。   面對各方壓力,指紋傳感器該如何應對?當前的技術日臻成熟,并受到新技術的威脅。新技...
發(fā)布時間: 2018 - 01 - 02
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