一、压力差检测原理
1.双腔室构造
传感器包括两个独立腔室,辨别引入待测压力(P1)和参考压力(P2)。当两者存在压力差(ΔP=P1−P2)时,敏感元件(如膜片)受压力差驱动发生形变。
2.形变传递机制
压力差作用于膜片(常用资料包括硅、陶瓷或金属),使其发作与压差成正比的微位移。例如,1Pa压差可招致纳米级形变。
二、信号转换与处置流程
1.物理量→电信号转换
应变片/压阻式:膜片形变改动嵌入的半导体应变电阻值,经过惠斯通电桥输入差分电压。
电容式:膜片作为可变电容极板,位移惹起电容变化,经电路转换为电压信号。
2.信号缩小与调制
原始电信号(通常为毫伏级)由差分放大器缩小,抑制共模搅扰,加强信噪比。
3.数字化输入
缩小后的模拟信号经过模数转换器(ADC)变为数字信号,由微处理器校准、补偿(如温度漂移),最终输入规范信号(如4–20mA、数字接口)。
三、关键特性与优化设计
1.高灵敏度与低量程
专为巨大压差(通常<1kPa)设计,采用薄型膜片与高精度应变资料提升灵敏度。
2.误差补偿技术
温度补偿:内置温度传感器实时修正热漂移误差。
线性化处置:经过算法校正膜片非线性形变。
3.构造防护
过载维护设计(如限流构造)避免高压损坏膜片1,陶瓷基板(如DPC技术)提升稳定性。
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