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Case 传感知识
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应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的,应变片是由金属导体或半导体制成的电阻体,其阻值随压力所产生的应变而变化。  1、应变式压力传感器分类介绍  应变计中应用最多的是粘贴式应变计(即应变片)。它的主要缺点是输出信号小、线性范围窄,而且动态响应较差(见电阻应变计、半导体应变计)。但由于应变片的体积小,商品化的应变片有多种规格可供选择,而且可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合,所以用应变片制造的应变式压力传感器仍有广泛的应用。按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式、组合式四种。  ①应变管式  又称应变筒式。它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒,其另一端带有法兰与被测系统连接(图1)。在筒壁上贴有2片或4片应变片,其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成“腰鼓形”,使电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强,在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。  ②膜片式  它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时,中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值,而边缘处径向应变达到负的最大值,切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处,并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果(图2)。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身,即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条,并采用周边固定结构...
发布时间: 2018 - 01 - 04
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压力传感器所属压力传感器中最常用的一种,在工业、电子、化工、医疗、军用、石油等领域中都有一定的应用。压力传感器的种类是非常多的,可以分为压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器等,今天小编就来为大家具体介绍一下常见压力传感器的工作原理吧,希望可以帮助到大家。  1、压阻式力传感器:电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。  2、陶瓷压力传感器:陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mv/v等,可以和应变式传感器相兼容。  3、扩散硅压力传感器:扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。  4、蓝宝石压力传感器:利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。  5、压电式压力传感器:压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
发布时间: 2018 - 01 - 04
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1、传感器测量适用于多大压力值?  答:首先需要了解的是对应系统中所需要的最大压力值。那么所需要选配的压力传感器压力范围最大值应该达到系统所需最大压力值的1.5倍。这些额外的压力范围是由于许多的系统,特别是水压和过程控制,存在压力尖峰或者连续的脉冲。这些尖峰可能会达到“最大”压力的五至十倍,有可能造成传感器的损坏。连续的高压脉冲,接近或者超过传感器的最大额定压力,也会缩短传感器的寿命。所以仅仅提高传感器额定压力并不是万全之策,因为这会牺牲传感器的分辨率。也可以使用缓冲器来减弱尖峰,但是这也仅仅是一个折中方案,因为这会降低传感器的响应速度。  2、传感器需要达到什么样的精度?  答:精确度是行业内通俗用来描述传感器输出误差常用的一个术语。它来源于非线性,迟滞,不可重复性,温度,零点平衡,校正和湿度效应。通常下我们将精确度指定为非线性,迟滞和不可重复性的综合影响。对许多传感器来说,“精确度”会由于温度,零点平衡等因素而比标称值更低。拥有更高精确度的传感器的成本会更高,那么所对应的系统真是需要这么高的精确度吗?使用高精确度传感器和低分辨率仪器组成的系统其实是一种低效率的解决方案。  3、传感器的耐温性如何?  答:压力传感器,像所有物理设备系统一样,会在极端温度的环境下会产生错误甚至无法使用。一般每个传感器将会有两个温度范围,分别是工作范围和补偿范围。补偿范围包含在工作范围之内。  工作范围是指在这个范围内,传感器通电后可以暴露在介质中而不会发生损坏。但是,这并不表示当处于补偿范围以外的时候其性能也能达到标称的规格(温度系数)。  补偿范围一般是在工作范围之内的一段更狭窄的范围。在这个范围内,传感器确保可以达到标称的规格。温度的改变通过两种方法影响传感器,其一是造成零点漂移,其二是影响整个量程的输出。传感器规格说明应该将这些误差以下列形式列出:±x%满量程/°...
发布时间: 2018 - 01 - 04
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由0638太阳集团整理:全球各国皆面临人口高度聚集于城市的议题,根据联合国统计资料,1950年时仅有3成人口聚集于都会,2050年预估将有7成人口居住于城市,有限土地负载超量人口,为了提升人民生活质量,各国皆将城市作为物联网技术实验场域,打造各种贴近人民需求的应用服务,并针对自身城市治理问题,以及城市远景规划各种解决方案。  作为智慧城市先驱巴塞隆纳,十多年前开始推动基础设施智慧化,之后并根据“欧洲2020战略”制订了“MESSI战略”,企盼透过E化政府与信息通讯技术,提升人民生活质量。巴塞隆纳初期以“感知巴塞隆纳”为号召,于城市布建大量传感器与网络设备,并透数据开放平台,广邀企业民众共同开发应用,加速智慧城市应用推广。  巴塞隆纳即善用无线感测技术,解决垃圾清运效率的难题,当地卫生主管机关在所有垃圾桶上安装传感器,当垃圾满载即会通知云端系统,中央系统即会依照各处回报数据,并搭配垃圾车目前GPS所在位置,协助规划最适合行进路线,以提高垃圾的处理效率,同时系统记录各区垃圾量数据,协助未来垃圾桶建置规划。  曾获得全球最佳智慧城市丹麦哥本哈根,为了营造节能减碳城市,则透过智能交通系统打造脚踏车友善城市,创造高达41%单车通勤比例。哥本哈根交通系统思维强调“单车优于汽车”,除了广设单车专用道,并在LED路灯建置传感器,实时搜集道路交通信息,同时串结城市交通灯号系统,智能交通系统只要侦测到单车接近路口,通勤者只要维持时速20公里,即使在尖峰时刻也可一路畅行无阻,经此鼓励民众多使用单车。由民间企业主导智慧城市案例,韩国首尔近郊松岛是不可忽略的典范。思科将松岛打造一个会思考的城市,兴建城市的同时,就在建筑物、街道以及水电管线嵌入传感器,并以信息传输系统作为神经传导中枢,每个传感器持续将数据传送到中央控制系统,例如城市建筑物、电力使用、交通状况等数据,都集中汇整分析,依据居民实际需求,远程适时自动...
发布时间: 2018 - 01 - 02
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随着生物识别技术的日益成熟,指纹识别正成为每部智能手机的标配功能。然而在出货量飞速增长的同时,成本压力也越来越大。在此背景下,指纹传感器的技术创新成为了破局关键。  近日,三星GalaxyS8又将指纹传感器推上了话题榜。从已知的信息来看,三星GalaxyS8将会成为该系列中首次放弃实体Home键的机型,而它的指纹传感器位置引起了公众的猜想。为何一个小小的指纹传感器会引起如此热议?  在过去几年中,消费类指纹传感器市场的演变一直受到智能手机的影响。伴随移动支付业务的火爆,指纹识别技术已成为智能手机的标配,而在CMOS图像传感器/TFT显示屏、超音波侦测等新技术的不断助推下,更让其市场迎来了发展的新春。  早在2010年,消费类指纹传感器的市场营收约为几千万美元,主要来自笔记本电脑业务。随后,整体消费类市场飞涨,2016年的出货量达到8亿颗,市场规模约为29亿美元。以苹果公司为例,在收购指纹传感器公司Authentec之后,苹果于2013年发布了iPhone5s,推动指纹传感器的大量应用。在此后几年,指纹传感器在消费类市场中的出货量呈现出不可思议的增长。  业内分析师表示,最初指纹识别传感器是一种可达成方便性、保护性手机解锁功能的元件,但在智能手机数量遽增的情况下,它开始扮演替网路与行动支付认证把关的安全性要角。也因为如此,智能手机应用对感测器的需求出现爆发性成长,出货量从2013年的2300万颗,到2016年已达6.89亿个,CAGR达到210%。  但与此同时,Yole报告还指出,指纹传感器元件均价在同一时间已从5美元下滑到2016年的3美元左右,甚至更低的2美元,未来供应商仍将持续面临价格压力。此外,全新的商业模式也可能将全然重塑市场版图、重新定义市场分额,为厂商带来巨大考验。   面对各方压力,指纹传感器该如何应对?当前的技术日臻成熟,并受到新技术的威胁。新技...
发布时间: 2018 - 01 - 02
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