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如何正确选择和使用压力传感器与放大器

时间:2021-09-11 点击次数:

在制造业中,为了便于数据分析,物理信号(压力、流量、温度等)通常需要转换成电信号(电流、电压等),用以处理数据采集系统,因此会广泛的应用压力传感器和放大器来测量数据,而正确的选择优质的传感器与放大器将有助于提高系统性能和产品寿命!


如何正确选择和使用压力传感器与放大器


这里讲一下,可能还有些人不太明白传感器与变送器,一般称输出信号为初始信号(如mv信号)的传感器;在初始信号的基础上,通过信号滤波、降噪和放大,输出标准信号(4~20mA,0~5V等)的传感器。压力传感器和压力变送器在工业领域的名称通常混合在一起,通常指输出标准信号的是压力变送器,在一些专业领域,为了确保数据的原始状态,将特别指出信号输出类型!

下面讲一下如何明确压力测量方法和类型。

1.测量方法:

压力测量:也是最常用的测量方法。感应器的参考压力以当地大气压为基准,空腔与大气相通;

绝压测量:此时不能与大气相通,如通过测量当地大气压力来测量海拔;这种测量方法是基于真空零件;

差压测量:即两个测压点的差压,需要明确哪个压力更大,最大压力是多少;

(另有密封表压力形式,特殊情况需此设计)

2.压力类型。

静压:常用于工业领域,短时间内压力变化不大,如水利和燃气管网压力监测;

动态压力:也称为瞬态压力,即压力波动快,数据持续时间短,如爆炸冲击、液压脉动、气泡溃疡瞬时压力、波动拍击、动车运行、飞机起飞表面风压变化等。一般而言,在科学研究领域,需要进行瞬态数据分析或监预警,以捕捉突变数据。

一是介质特性。

相态:液体或气体,部分测量气体的传感器不能用于液体测量;

粘度:介质的流动性如何?高粘度流体会堵塞传感器的压力测量孔,导致测量失效。需选用膜片压力传感器;

介质温度范围:不同传感器的压力表面能承受不同温度或温度区域的不同测量精度;

腐蚀必须考虑介质与传感器接触材料的兼容性;

二是环境因素。

环境温度:传感器放置在异常高低温环境中,需要考虑内部电路是否能承受这个温度;

易燃易爆:对压力传感器有防爆要求,分为安全防爆和防爆,指示防爆等级;

振动冲击:需要特殊设计,保证振动冲击下传感器结构牢固,数据输出正常;

干扰源:高压高频电器产生电磁干扰,需要电气隔离或接地测控系统;

三是明确测量参数要求。如下:

1.量程。

在选择范围之前,需要预测工作条件下的极限压力,留出一定的余量,防止过载损坏;但不能超过太多;范围一般是工作条件压力的两倍左右;

2.精度。

数据的准确性,即测量数据与真实数据的误差范围;如果精度为1%,显示100兆帕,真实值为99~101兆帕;

3.电源和输出。

与传感器和辅助电气和系统的适应性有关,工业上常用的24VDC/4~20mA与数采仪辅助直接输出电压信号

4.机械安装接口和整体尺寸。

螺纹数螺纹安装、夹具、法兰安装等。考虑到空间有限和扰流因素,要求尺寸微型化;即使是不能开孔的安装场景,也需要选择粘贴式压力传感器;

5.电气接口。

线缆锁直出,霍斯曼出线,航插线,防水直出线缆等。考虑到安装接线距离,需要明确电缆长度;

6.频率反应。

它是动态压力传感器的指标。频率越高,响应越快,数据量越大;

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