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壓力傳感器不光光在生產測量中的應用廣泛,在我們日常生活中也經?梢砸姷剑F(xiàn)在很多交通工具中都有安裝壓力傳感器,很多人知曉汽車上有壓力傳感器,其實就算是常見的普通摩托車上也是有壓力傳感器的存在。而且應變式壓力傳感器是壓力傳感器中應用較多的一種傳感器,一般用來測量較大的壓力,廣泛應用在測量管道內部壓力、內燃機燃氣的壓力、壓差與噴射壓力、發(fā)動機與導彈試驗中的脈動壓力,和各領域中的流體壓力等。
組合式
組合式應變壓力傳感器中,起重彈性敏感元件可以分為感受元件和彈性應變元件。這當中,感受元件把壓力轉換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位,而且應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上,較復雜的應變管式和應變梁式都屬于這種型式。
感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可以根據不同需要組合成多種型式。應變式壓力傳感器主要用來測量流動介質動態(tài)或靜態(tài)壓力,比如說動力管道設備的進出口氣體或液體的壓力、內燃機管道壓力等等。
膜片式
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,中心處徑向應變與切向應變均達到正的最大值,并且邊緣處徑向應變達到負的最大值,切向應變?yōu)榱恪R驗槌0褍蓚應變片分別貼在正負最大應變處,而且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,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與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制成的固態(tài)壓力傳感器(見壓阻式傳感器).
應變梁式
測量較小壓力時,可以采用固定梁或等強度梁的結構。一種方法是用膜片把壓力轉換為力再通過傳力桿傳遞給應變梁,兩端固定梁的最大應變處在梁的兩端與中點,應變片就貼在這些地方。這種結構還有其他形式,比如可采用懸梁與膜片或波紋管構成。
應變管式
應變管式亦稱應變筒式,它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,還有另一端帶有法蘭與被測系統(tǒng)連接。在筒壁上貼有2片或4片應變片,這當中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另外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、炮彈與火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應用。
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