一、介紹:
擴散矽壓力變送器原理:矽單晶材料在受到外力作用產生微小應變時(一般步於400微應變),其內部原子結構的電子能級狀態會發生變化,從而導致其電阻率變化(G因子突變)。用此材料製成的電阻也就出現變化,這種物理效應稱為壓阻效應。利用壓阻效應原理,采用集成工藝技術經過摻雜、擴(kuo)散(san),沿(yan)單(dan)晶(jing)矽(gui)片(pian)上(shang)的(de)特(te)點(dian)晶(jing)向(xiang),製(zhi)成(cheng)應(ying)變(bian)電(dian)阻(zu),構(gou)成(cheng)惠(hui)斯(si)凳(deng)電(dian)橋(qiao),利(li)用(yong)矽(gui)材(cai)料(liao)的(de)彈(dan)性(xing)力(li)學(xue)特(te)性(xing),在(zai)同(tong)一(yi)切(qie)矽(gui)材(cai)料(liao)上(shang)進(jin)行(xing)各(ge)向(xiang)異(yi)性(xing)微(wei)加(jia)工(gong),就(jiu)製(zhi)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)集(ji)力(li)敏(min)與(yu)力(li)電(dian)轉(zhuan)換(huan)檢(jian)測(ce)於(yu)一(yi)體(ti)的(de)擴(kuo)散(san)矽(gui)傳(chuan)感(gan)器(qi)。給(gei)傳(chuan)感(gan)器(qi)匹(pi)配(pei)一(yi)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)及(ji)相(xiang)關(guan)部(bu)件(jian),使(shi)之(zhi)輸(shu)出(chu)一(yi)個(ge)標(biao)準(zhun)信(xin)號(hao),就(jiu)組(zu)成(cheng)了(le)一(yi)台(tai)完(wan)整(zheng)的(de)壓力變送器。
二、 技術特點:
1、 靈敏度高
擴散矽敏感電阻的靈敏因子比金屬應變片高50~80倍,它的滿量程信號輸出在80-100mv左右。對接囗電路適配性好,應用成本相應較低。由於它輸入激勵電壓低,輸出信號大,且無機械動件損耗,因而分辯率高。
2、 度性能好
隨著集成工藝技術進步,擴散矽敏感膜的四個電阻一致性得到進一步提高,原始的手工補償已被激光調阻、計算機自動休整技術所替代,傳感器的零位和靈敏度溫度係數已達10-5/℃數量級,工作溫度也大幅度提高。
3、 精度高
擴散矽壓力傳感器的感受、敏min感gan轉zhuan換huan和he檢jian測ce三san位wei一yi體ti,無wu機ji械xie動dong件jian連lian接jie轉zhuan換huan環huan節jie,所suo以yi不bu重zhong複fu性xing和he遲chi滯zhi誤wu差cha很hen小xiao。由you於yu矽gui材cai料liao的de剛gang性xing好hao萊lai塢wu,形xing變bian小xiao,因yin而er傳chuan感gan器qi的de線xian性xing也ye非fei常chang好hao。因yin此ci綜zong合he表biao態tai精jing度du高gao。
4、頻響高
由於敏感膜片矽材料的本身固有頻率高,一般在50KC。製zhi造zao過guo程cheng采cai用yong了le集ji成cheng工gong藝yi,膜mo片pian的de有you效xiao麵mian積ji可ke以yi很hen小xiao,配pei以yi剛gang性xing結jie構gou前qian置zhi安an裝zhuang特te殊shu設she計ji,使shi傳chuan感gan器qi頻pin率lv響xiang應ying很hen高gao,使shi用yong帶dai寬kuan可ke達da零ling頻pin至zhi100千赫茲。
5、 抗電擊穿性能好
由於采用了特殊材料和裝配工藝,擴散矽傳感器不但可以做到130℃正常使用,在強磁場、高電壓擊穿試驗中可抗擊1500V/AC電壓的衝擊壓力變送器。
6、可靠性高
kuosanguiminganmopiandedanxingxingbianliangzaiweiyingbianshuliangji,mopianweiyiliangzailaiweimishuliangji,qiewujixiemosun,wupilao,wulaohua。pingjunwuguzhangshijianchang,xingnengwending,kekaoxinggao。
7、 耐腐蝕性好
由於擴散矽材料本身優良的化學防腐性能好,即使傳感器受壓麵不隔離,出能在普通使
用中適應各種介質。矽材料又與矽油有良好的兼容性,使它在采用防腐材料隔離時結構工藝更易於實現。加之它的低電壓、低電流、低功耗、低成本和本質安全防爆的特點,可替代諸多同類型的同功能產品,具有優良的性能價格比。
三、 選項型提要
1、 傳感器、變送器的選擇
用戶根據自己所測壓力的性質,首先應確定選擇表壓(相對於當地大氣壓)、差壓、絕jue對dui壓ya力li或huo負fu壓ya品pin種zhong。如ru果guo測ce量liang液ye位wei,還hai要yao確que定ding液ye位wei上shang方fang是shi自zi由you大da氣qi壓ya還hai是shi密mi封feng容rong器qi壓ya力li。如ru果guo測ce量liang密mi封feng承cheng壓ya容rong器qi內nei的de液ye位wei就jiu應ying該gai選xuan用yong差cha壓ya產chan品pin。
2、 產品量程的確定
從產品安全考慮,一般選擇使工作壓力值在標準量程值的60%-80%為宜,整個測
量(liang)係(xi)統(tong)中(zhong)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)的(de)異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)所(suo)導(dao)致(zhi)的(de)過(guo)載(zai)壓(ya)力(li)不(bu)得(de)超(chao)過(guo)產(chan)品(pin)允(yun)許(xu)的(de)過(guo)載(zai)。測(ce)量(liang)動(dong)態(tai)管(guan)路(lu)液(ye)體(ti)壓(ya)力(li)時(shi),還(hai)應(ying)考(kao)慮(lv)水(shui)垂(chui)效(xiao)應(ying),適(shi)當(dang)增(zeng)大(da)產(chan)品(pin)載(zai)量(liang),亦(yi)可(ke)向(xiang)我(wo)所(suo)進(jin)行(xing)技(ji)術(shu)谘(zi)詢(xun)。
3、 產品精度選擇
產品等級按多項參數分檔,檔級越高,價格越貴。用戶可依據所檢測工況要求各項和某
danxiangcanshujingduzhibiao,yibianyongjiaodidejiageshixianjiaogaodejingduyaoqiu。chanpingeichudesanxiangjingduzhibiaoshicaiyongguojizuixiaoerchengfahuoduanjipingyifajisuande。xuanyongchuanganqishi。jingdudengjiquedingyinggenjuceliangxitongfenpeifageichuanganqidewuchaxuanxiangqu。youshihaiyingkaolvlingweishipiao、零位和滿度溫度係數帶入的附加誤差。
4、 差壓傳感器、變送器的選擇
通用差壓傳感器、變bian送song器qi通tong常chang使shi用yong在zai高gao壓ya端duan壓ya力li高gao於yu低di壓ya端duan壓ya力li的de正zheng差cha壓ya情qing況kuang下xia,雖sui然ran擴kuo散san矽gui傳chuan感gan器qi都dou可ke同tong樣yang用yong於yu負fu差cha壓ya,一yi般ban兩liang引yin壓ya端duan基ji本ben對dui稱cheng,但dan負fu壓ya端duan一yi般ban不bu另ling標biao定ding,如ru用yong戶hu要yao求qiu兩liang引yin壓ya端duan高gao對dui稱cheng性xing,需xu特te別bie告gao知zhi。低di壓ya端duan在zai係xi統tong中zhong有you可ke能neng出chu現xian的de超chao負fu量liang程cheng使shi用yong,此ci時shi需xu與yu我wo公gong司si協xie商shang。
5、頻響特性
kuosanguichuanganqiguyoupinlvxiangduiyuqitachanpinjiaogao,chucizhiwaigengduodeqingkuangshichuanganqijiegoudeyinyaqiangjiegoucanshuyingxianghechuanganqijiegoujitigangtidechicunyingxiang,houzhebukenengbuxianchang,guzhuyaohaishiyinyaqiangyingxiang,yonghudinghuoshikeyuwogongsixieshangjiejue。
6、與被測介質的匹配
傳感器、變送器接囗和電子殼體由多種不同的結構材料生產。具有不同的介質兼容性,
為了獲得使用效果,不致因介質不匹配而使產品損壞,用戶在選型定貨時應明白介質的準確名稱、濃度、溫度。
7、 選擇產品的使用溫度範圍
產品在出廠前已經過線性溫度補償。其中有些係列的變送器在組裝了電路後又進行了綜
合(he)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)。補(bu)償(chang)範(fan)圍(wei)在(zai)單(dan)項(xiang)產(chan)品(pin)介(jie)紹(shao)中(zhong)已(yi)標(biao)出(chu)。如(ru)用(yong)戶(hu)有(you)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu),可(ke)與(yu)我(wo)公(gong)司(si)協(xie)商(shang)。對(dui)於(yu)使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)寬(kuan)而(er)又(you)要(yao)求(qiu)總(zong)精(jing)度(du)高(gao)的(de)用(yong)戶(hu),還(hai)可(ke)在(zai)二(er)次(ci)儀(yi)表(biao)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)中(zhong)采(cai)用(yong)軟(ruan)件(jian)執(zhi)行(xing)溫(wen)度(du)誤(wu)差(cha)修(xiu)正(zheng)。超(chao)過(guo)補(bu)償(chang)區(qu)使(shi)用(yong),溫(wen)度(du)係(xi)數(shu)指(zhi)標(biao)可(ke)能(neng)會(hui)超(chao)標(biao),但(dan)仍(reng)可(ke)使(shi)用(yong)。
如以上各條仍不能滿足用戶的特殊要求。我公司願意與用戶共同探討,配合用戶解決使用要求。
四、 產品安裝使用注意事項
1、 仔細閱讀隨貨包裝的產品說明書。正確按圖連接電路。尤其注意變送器產品不得
發生接線錯誤。
2、 螺紋連接的產品在安裝和拆卸時,必須用扳手緊六方*作,安裝時不能擰的過緊,
嚴禁夾持其它部位安裝、拆卸,避免損壞相關聯結部件。引壓孔端不得有尖硬物伸入,以免損毀敏感膜或隔離膜,嚴禁敲打、撞擊、摔跌。
3、 產品出廠說明書、裝箱單、合格證要妥善保存,它是執行三包的依據。
4、 產品外形、接囗螺紋均不得隨意進行加工、 修改、否則造成質量問題責任自負。
5、 禁止超指標過載,超指標過載造成的敏感膜損壞不在三包範圍。
應注意如下幾種使用情況:
a、 被壓力係統瞬時出現較大過載壓力。
b、 壓力檢測時,加壓設備如水泵揚程過大,壓力強,造成液位高速運動衝擊敏感
膜膜片,大動量衝擊附加壓造成過載。
C、用活塞壓力計標定時,活塞故障卡死未發現,導致壓力衝開時高過載衝擊敏感膜。
6、youyuhengliudianyuanduikuosanguichuanganqidezibuchanggongneng,yuanzeshangtuijiancaiyonghengliuyuangongdian,wogongsiyekeyitigonghengliuchuanganyitihuachanpin,ruceliangwenduxishuyaoqiubugao,tiaojianbuyunxu,yekeshiyonghengyayuan。
7、擴散矽傳感器零位輸出不能直接采用單臂聯電阻法進行消除,可采用軟件歸零法、差動輸入修整法、T型電阻網絡修正等。
8、嚴禁用尖硬物、螺絲刀、手指直接按壓臘片試壓,這樣最容易造成不可修複性損壞,凡矽膜或隔離膜破損(直接按壓或壓力超標過載才能造成的結果)而造成的產品零位變大、失效、均不在三包範圍內。
|