壓力傳感器的選擇與應用

1.6 對溫度的要求

用半導體芯片制備的壓力傳感器的特點(diǎn)是受溫度的影響大，不僅存在熱零點(diǎn)漂移還存在熱靈敏度漂移。溫度明顯影響壓力傳感器的精度。為了消除溫度的影響，就需應用各種溫度補償技術(shù)。溫度范圍越寬，補償技術(shù)難度越大，且校準工作量越大，所能保證的全溫度范圍的精度便越低。為此應根據壓力傳感器所應用的實(shí)際溫度范圍和精度要求提出合理的要求。

一般將壓力傳感器的使用溫度范圍分為四類(lèi)：

普通商業(yè)級，范圍為- 10 - 60 ℃；工業(yè)級，范圍為-25 - 80 ℃；軍事級，范圍為- 55 - 125 ℃；特殊級，范圍為- 60 - 350 ℃。

壓力傳感器在室內應用時(shí)，可選擇商業(yè)級；有室外應用時(shí)可選擇工業(yè)級。也可以采取措施使傳感器與環(huán)境熱隔離或進(jìn)行加熱或冷卻，選擇普通商業(yè)級用在- 10 ℃以下或60 ℃以上的環(huán)境中。選擇什么溫度范圍還應考慮傳感器的電子學(xué)溫度特性和機械溫度特性。

1.7 對壓力密封的要求

通常用的壓力密封是橡膠墊（或稱(chēng)O 型環(huán)） 、環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯墊、錐孔配合、管螺紋配合及焊接等方式。所用的密封材料決定了壓力傳感器的工作溫度范圍。

2 應 用

廣義的講，凡是利用壓電材料各種物理效應構成的種類(lèi)繁多的傳感器，都可稱(chēng)為壓力傳感器。它們在工業(yè)、軍事和民用等各方面得到一定的應用。

壓電式壓力傳感器可用來(lái)測量壓力范圍為104 - 106Pa 、頻率為Hz 至幾十Hz （甚至上百千Hz） 的動(dòng)態(tài)壓力，在內燃機的氣缸、油管、進(jìn)排氣管的壓力測量、槍炮的膛壓、生物醫學(xué)及航空航天等領(lǐng)域都得到廣泛的應用。

它們的彈性元件是由膜片、膜盒等把壓力收集起來(lái)，轉換成集中力，再傳遞給壓電元件。為了保證靜態(tài)特性及其穩定性，通常多采用石英晶片并聯(lián)組合方式。

壓力傳感器在應用中應注意以下幾點(diǎn)： （1） 確保彈性膜片與后傳力件有良好的面接觸，用以實(shí)現減小滯后與線(xiàn)性誤差，提高靜、動(dòng)態(tài)特性； （2） 傳感器的基體和殼體要有足夠剛度，保證被測壓力能夠盡可能地傳遞到壓電元件上： （3） 壓電彈性元件的選擇要考慮到頻率覆蓋：彎曲（014 - 100kHz） ,壓縮（40kHz- 15MHz） ,剪切（100kHz - 125MHz） ; （4） 涉及傳力的元件要采用高聲速材料和扇薄結構，以利于快速、無(wú)損失的傳遞彈性元件的彈性波，提高動(dòng)態(tài)特性： （5）要考慮加速度、溫度等環(huán)境干擾的補償。

3 結 論

近幾年來(lái)，我國壓力傳感器技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，應用領(lǐng)域也在迅速擴大。由于壓力傳感技術(shù)所涉及的技術(shù)廣泛，幾乎滲透到各個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，因此，對壓力傳感器新理論的探討、新技術(shù)與新方法的應用、新材料和新工藝的研究將成為發(fā)展趨勢。