在選擇壓力傳感器時(shí)，必須考慮傳感器的內(nèi)部因素。
在工業(yè)制造項(xiàng)目中，我們經(jīng)常遇到許多問(wèn)題，其中之一是我們應(yīng)該選擇哪種類(lèi)型的傳感器、傳感器的屬性要求、尺寸和材料要求？讓我們準(zhǔn)確分析壓力傳感器在選擇時(shí)必須考慮的內(nèi)部因素：
用途:
1.壓力傳感器可分為絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和大氣壓差。當(dāng)測(cè)量絕對(duì)壓力時(shí)，傳感器本身具有與大氣壓力無(wú)關(guān)的真空參考?jí)毫?。大氣的相?duì)壓力以大氣壓力為參考?jí)毫Γ虼藗鞲衅鲝椥阅さ囊粋?cè)始終與大氣相連。由于大氣壓力與地面高度、四季蒸氣含量、不同位置和各種氣體含量有關(guān)。因此，測(cè)量的相對(duì)壓力與上述因素有關(guān)。此外，流體壓力可以從傳感器彈性膜的兩側(cè)引導(dǎo)，以確定不同位置或流體之間的差異。
2.壓力范圍：
壓力傳感器的應(yīng)用范圍是分級(jí)的。這是因?yàn)閴毫鞲衅鞯膹椥阅な芰黧w壓力的限制。這通常被稱為耐壓極限。如果超過(guò)這個(gè)極限，彈性膜就會(huì)破裂。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)傳感器的過(guò)壓能力為20%-300%。因此，產(chǎn)品手冊(cè)中最大的壓力范圍是耐壓范圍的330%-80%。
在選擇壓力量程時(shí)，應(yīng)考慮三個(gè)因素：
換句話說(shuō)，傳感器的最大過(guò)壓能力和精度范圍以及價(jià)格和壓力范圍之間的關(guān)系。
在靜壓和動(dòng)壓方面，傳感器的最大過(guò)壓能力差異很大。后者通常有沖擊壓力，甚至是沖擊波。沖擊壓力遠(yuǎn)高于靜壓。若選擇的最大工作壓力范圍為靜壓，則傳感器在承受動(dòng)壓時(shí)應(yīng)選擇較大的過(guò)壓能力。否則，沖擊壓力容易達(dá)到極限耐壓性，損壞壓力傳感器。
精度與壓力范圍的關(guān)系。影響傳感器精度的重要指標(biāo)是熱零點(diǎn)漂移、熱靈敏度漂移系數(shù)和非線性誤差。對(duì)于同一壓力傳感器，熱靈敏度系數(shù)和非線性誤差隨工作壓力的增加而增加。因此，增加工作壓力有助于減少熱零點(diǎn)漂移，而不是熱靈敏度漂移和非線性誤差。當(dāng)熱零點(diǎn)漂移相對(duì)較大時(shí)，增加工作壓力范圍有助于提高壓力傳感器的精度。熱零點(diǎn)漂移相對(duì)較小，降低工作壓力范圍有利于提高精度。靈敏度因壓力范圍而異。傳感器在低壓范圍內(nèi)的靈敏度和高分辨率自然很高。
一般來(lái)說(shuō)，013-1MPa的壓力傳感器比較便宜，011MPa以下或1MPa以上的壓力傳感器比較貴。在測(cè)量2-3kpa壓力時(shí)，可購(gòu)買(mǎi)10-50kpa壓力傳感器。特別是當(dāng)用戶自行設(shè)計(jì)和選擇補(bǔ)償電路時(shí)，可以進(jìn)一步提高精度。這樣可以大大降低成本。一般來(lái)說(shuō)，高質(zhì)量的壓力傳感器可以達(dá)到100MV/10V。若壓力范圍僅為一半，則相應(yīng)輸出僅為50MV/10V。因此，最大工作范圍應(yīng)盡可能接近產(chǎn)品手冊(cè)中規(guī)定的壓力傳感器范圍。
3.傳感器精度：
壓力傳感器可自動(dòng)控制壓力測(cè)量元件或敏感元件。特別是對(duì)于以前的使用，它提出了相對(duì)較高的精度要求。由于半導(dǎo)體芯片制成的壓力傳感器的精度受溫度影響，因此應(yīng)注意傳感器的溫度范圍。
靜態(tài)精度是指在特定溫度(室溫25℃)下應(yīng)達(dá)到的精度。可分為四類(lèi):010%-011%S為超高精度:001%-1%為高精度:1%-2%為普通精度；2%-2%-10%低精度。
全溫范圍精度是指壓力傳感器在整個(gè)使用溫度范圍內(nèi)應(yīng)達(dá)到的精度。
對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，他們通常希望壓力傳感器的精度越高越好。然而，當(dāng)壓力傳感器達(dá)到高精度時(shí)，必須在生產(chǎn)過(guò)程中增加大量的額外技術(shù)、學(xué)校復(fù)合技術(shù)和補(bǔ)償技術(shù)，并增加相應(yīng)的成本。當(dāng)然，它的價(jià)格也大大提高了。因此，應(yīng)根據(jù)壓力傳感器的實(shí)際應(yīng)用和要求，提出合理的精度要求和相應(yīng)的溫度范圍。
4.電壓要求：
一般來(lái)說(shuō)，普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào)，近距離全輸出電壓可達(dá)100-150MV，輸出電流可達(dá)0-0101ma。遠(yuǎn)程輸出信號(hào)的電壓會(huì)下降，應(yīng)使用電流信號(hào)輸出。壓力變送器放大電流后，可輸出低于20ma的電流信號(hào)。此外，數(shù)字信號(hào)和頻率信號(hào)只能在A/D和V/F轉(zhuǎn)換后獲得。恒流源和恒壓源是傳感器常用的兩種激勵(lì)源。這兩種激勵(lì)方式是不同的。激勵(lì)恒流源有利于補(bǔ)償熱敏漂移。
由于橋臂電阻的溫度系數(shù)為正，而靈敏度溫度系數(shù)為負(fù)。輸出信號(hào)電壓的溫度系數(shù)是兩者的代數(shù)和代數(shù)。恒壓激勵(lì)不能直接提供敏感溫度補(bǔ)償。然而，當(dāng)使用恒壓源激勵(lì)時(shí)，熱敏電阻或二極管可以連接到橋外，以補(bǔ)償熱敏漂移。使用恒流源激勵(lì)時(shí)，這種靈敏度補(bǔ)償方法不起作用。不能隨意交換恒壓源激勵(lì)和恒流源激勵(lì)。精度測(cè)量通常采用恒流源激勵(lì)。在恒壓源激勵(lì)過(guò)程中，測(cè)量精度取決于恒壓源穩(wěn)壓裝置的精度。
可分為比例激勵(lì)和固定激勵(lì)。前者是直接連接到電源的壓力傳感器電橋。當(dāng)電源發(fā)生變化時(shí)，壓力傳感器的靈敏度和零點(diǎn)發(fā)生變化。后者有參考電壓和參考電壓激勵(lì)壓力傳感器橋。參考電壓恒定，與電源電壓無(wú)關(guān)。只要指定電壓范圍內(nèi)的電源電壓發(fā)生變化，參考電壓保持不變。因此，傳感器的輸出保持不變，不受電源電壓的影響。
壓力傳感器可以通過(guò)電池供電，但直流電壓穩(wěn)定供電技術(shù)更為常見(jiàn)。電池供電時(shí)噪音較低，但隨著電池的使用，電源電壓逐漸降低，特別是當(dāng)傳感器受到比例激勵(lì)時(shí)。這將導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。因此，在測(cè)量壓力時(shí)，應(yīng)采用補(bǔ)償法(如壓力傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器共用電池)或低功耗、小電流、長(zhǎng)壽命電池或連接電源。測(cè)量后，關(guān)閉電池以節(jié)省電能。更換新電池后，需要重新校準(zhǔn)壓力傳感器。這是因?yàn)椴煌放频碾姵赜胁煌碾娢缓蛢?nèi)阻。橋梁激勵(lì)電壓的變化會(huì)導(dǎo)致靈敏度的變化。
5.壓力密封要求：
橡膠墊(或O環(huán))、環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯墊、錐孔、管螺紋及焊接常用壓力密封材料。壓力傳感器的工作溫度范圍由密封材料決定。
