應(yīng)變式壓力傳感器
又稱應(yīng)變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測系統(tǒng)連接。在筒壁上貼有2片或4片應(yīng)變片,其中一半貼在實(shí)心部分作為溫度補(bǔ)償片,另一半作為測量應(yīng)變片。當(dāng)沒有壓力時(shí) 4片應(yīng)變片組成平衡的全橋式電路;當(dāng)壓力作用于內(nèi)腔時(shí),圓筒變形成"腰鼓形",使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關(guān)系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應(yīng)變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應(yīng)變管式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、適用性強(qiáng),在火箭彈、炮彈和火炮的動(dòng)態(tài)壓力測量方面有廣泛應(yīng)用。
膜片式
它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時(shí),中心處徑向應(yīng)變和切向應(yīng)變均達(dá)到正的最大值,而邊緣處徑向應(yīng)變達(dá)到負(fù)的最大值,切向應(yīng)變?yōu)榱�。因此常把兩個(gè)應(yīng)變片分別貼在正負(fù)最大應(yīng)變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補(bǔ)償作用。采用圓形箔式應(yīng)變計(jì)(見電阻應(yīng)變計(jì))則能最大限度地利用膜片的應(yīng)變效果。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應(yīng)變片的作用集于單晶硅膜片一身,即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴(kuò)散制作電阻條,并采用周邊固定結(jié)構(gòu)制成的固態(tài)壓力傳感器(見壓阻式傳感器)。
應(yīng)變梁式
測量較小壓力時(shí),可采用固定梁或等強(qiáng)度梁的結(jié)構(gòu)。一種方法是用膜片把壓力轉(zhuǎn)換為力再通過傳力桿傳遞給應(yīng)變梁。圖3中兩端固定梁的最大應(yīng)變處在梁的兩端和中點(diǎn),應(yīng)變片就貼在這些地方。這種結(jié)構(gòu)還有其他形式,例如可采用懸梁與膜片或波紋管構(gòu)成。
組合式
在組合式應(yīng)變壓力傳感器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應(yīng)變?cè)�。感受元件把壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到彈性應(yīng)變?cè)?yīng)變最敏感的部位,而應(yīng)變片則貼在彈性應(yīng)變?cè)淖畲髴?yīng)變處。實(shí)際上較復(fù)雜的應(yīng)變管式和應(yīng)變梁式都屬于這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應(yīng)變?cè)袘冶哿骸⒐潭�、Π形梁�?環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可根據(jù)不同需要組合成多種型式。 應(yīng)變式壓力傳感器主要用來測量流動(dòng)介質(zhì)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)壓力,例如動(dòng)力管道設(shè)備的進(jìn)出口氣體或液體的壓力、內(nèi)燃機(jī)管道壓力等等。
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