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壓力傳感器是什么
壓力傳感器，是指以膜片裝置（不銹鋼膜片、硅酮膜片等）為媒介，用感壓元件對氣體和液體的壓力進行測量，并轉(zhuǎn)換成電氣信號輸出的設(shè)備。
原理
半導(dǎo)體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力，通過外力（壓力）使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號。
靜電容量型壓力傳感器，是將玻璃的固定極和硅的可動極相對而形成電容，將通過外力（壓力）使可動極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號。 （E8Y的動作原理便是靜電容量方式，其他機種采用半導(dǎo)體方式）。
半導(dǎo)體形變壓力計的結(jié)構(gòu)
壓電效果的定義
術(shù)語解說
是以大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)來表示的壓力大小。
比大氣壓高的壓力稱為“正壓”，比大氣壓低的稱為“負 壓”。
絕對壓力
以絕對真空為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小。
差壓（相對壓）
相對于任意的比較壓力（標(biāo)準(zhǔn)壓）表示的壓力大小。
是指大氣的壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1atm）相當(dāng)于高度為760mm的水銀柱產(chǎn)生的壓力。
真空
是指比大氣壓低的壓力狀態(tài)。
檢測壓力范圍
可使用傳感器的檢測壓力范圍。
耐壓力
恢復(fù)到檢測壓力時，不會引起性能下降的可承受壓力。
重復(fù)精度（ON/OFF輸出）
在一定溫度（23℃）下，增減壓力時，在檢測壓力的全部值中除去反運行的壓力值后的動作點壓力變動值。
在一定溫度（23℃）下，從全部值中除去施加零壓力及額定輸出時的輸出電流的規(guī)格值（4mA、20mA）中的偏離值。
單位用％F.S.表示。
直線性（線性）
模擬輸出相對于檢測壓力，幾乎呈直線性變化，但與理想直線有若干偏離。這種偏離相對于全部值用％來表示。
壓力傳感器
磁滯現(xiàn)象（線性）
在零電壓和額定電壓下，在各輸出電流（或電壓）值間劃出理想直線，求得實測電流（或電壓）值和理想電流（或電壓）值間的誤差值。求得壓力上升時的誤差值和壓力下降時的誤差，在全部的電流（或電壓）中除去這些差的絕對值的最大值后的值。單位用％F.S.表示。
磁滯現(xiàn)象（ON/OFF輸出）
指從壓力的全部值中除去輸出的ON點壓力和OFF點壓力之差后的值。
非腐蝕性氣體
是指空氣中所含的物質(zhì)（氮氣、二氧化碳等）和惰性氣體（氬、氖等）。
計量法
在1993年11月1日實施的新計量法中，除生物體內(nèi)壓力的測量外，禁止使用Torr。
此外，從1999年9月30日起開始禁用kgf/m2和mHg（血壓測量除外）、mH2O。
壓力單位轉(zhuǎn)換表
kgf/cm2
mmHg
mmH2O
Pa
1kgf/cm2
1
735.559
1.000028×104
0.0980665M
1mmHg
1.3595×10－3
1
1.3595×10
0.133322k
1mmH2O
0.99997×10－4
7.356×10－2
1
0.00980665k
1Pa（N/m2）
1.0197×10－5
7.5006×10－3
0.10197
1
輸出阻抗
1. 電壓輸出型的輸出阻抗的測量方法
壓力傳感器
Ro：輸出阻抗
Rx：負載電阻
Eo：輸出電壓（端子打開時）
lx：負載電流（連接負載Zx時）
連接負載電阻（Rx）時的流過的電流為
根據(jù)公式（1）求輸出阻抗（Ro）為
然后，測定輸出開放時的電壓（Eo）。接著測定連接負載電阻（例如轉(zhuǎn)換器的容許負載電路的最小值）時的電壓（Ex）。將測得的Eo和Ex值以及連接的負載電阻值（Rx）代入公式（2）中，計算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗（Ro）。
2. 電流輸出型的輸出阻抗的測量方法
連接負載電阻（Rx）時的輸出端子電壓（Ex）為
Ex = IxRx =（Io＝Ix）Ro …（3）
根據(jù)公式（3）求輸出阻抗（Ro）為
然后，測量輸出短路時的電流（Io）。
壓力傳感器
Ro：輸出阻抗
Rx：負載電阻
lo：輸出電流（端子短路時）
lx：輸出電流（連接負載Rx時）
Ex：輸出電壓（連接負載Rx時）
接著，測定連接負載電阻（例如轉(zhuǎn)換器容許負載電阻的最大值）時的電流（Ix）。將測定時的Io和Ix值以及連接的負載電阻值（Rx）代入公式（4）中，計算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗（Ro）。 此外，這里介紹的轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗是正常動作時的值。
3. 理想的輸出阻抗
一般來說，為了使轉(zhuǎn)換器的負載變動造成的影響盡量減少，應(yīng)盡量使電壓輸出型轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗保持為最小值，即接近0Ω。
此外，電流輸出型的轉(zhuǎn)換器則與此相反，需要更大的值，即保持無限大的輸出阻抗。
4. 使用阻抗的計算示例
模擬電壓
壓力傳感器
壓力傳感器
負載
Ro=100 Ω
Rx=1k Ω 以上
Rx
誤差
1k Ω
約10％
10k Ω
約1％
共通注意事項 ★各商品的注意事項，請參見各商品的「 請正確使用 」。
壓力傳感器警告
不能作為沖壓的安全裝置或其他人體保護用安全裝置使用。
本產(chǎn)品與安全性無關(guān)，主要用于工件和作業(yè)者的檢測用途。
安全要點
關(guān)于耐壓力
請不要施加超過額定耐壓力的壓力。
若施加了耐壓力以上的壓力，可能引起破損。
關(guān)于使用環(huán)境
請避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。
關(guān)于電源電壓
使用時請不要超過使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓，則可能引起破裂或燒毀。
關(guān)于負載短路
請避免使負載短路。否則可能引起破裂或燒毀。
關(guān)于誤布線
請避免對電源的極性等進行錯誤布線。
否則可能引起破裂或燒毀。
原理
半導(dǎo)體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力，通過外力（壓力）使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號。
靜電容量型壓力傳感器，是將玻璃的固定極和硅的可動極相對而形成電容，將通過外力（壓力）使可動極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號。 （E8Y的動作原理便是靜電容量方式，其他機種采用半導(dǎo)體方式）。
半導(dǎo)體形變壓力計的結(jié)構(gòu)
壓電效果的定義
術(shù)語解說
是以大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)來表示的壓力大小。
比大氣壓高的壓力稱為“正壓”，比大氣壓低的稱為“負 壓”。
絕對壓力
以絕對真空為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小。
差壓（相對壓）
相對于任意的比較壓力（標(biāo)準(zhǔn)壓）表示的壓力大小。
是指大氣的壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1atm）相當(dāng)于高度為760mm的水銀柱產(chǎn)生的壓力。
真空
是指比大氣壓低的壓力狀態(tài)。
檢測壓力范圍
可使用傳感器的檢測壓力范圍。
耐壓力
恢復(fù)到檢測壓力時，不會引起性能下降的可承受壓力。
重復(fù)精度（ON/OFF輸出）
在一定溫度（23℃）下，增減壓力時，在檢測壓力的全部值中除去反運行的壓力值后的動作點壓力變動值。
在一定溫度（23℃）下，從全部值中除去施加零壓力及額定輸出時的輸出電流的規(guī)格值（4mA、20mA）中的偏離值。
單位用％F.S.表示。
直線性（線性）
模擬輸出相對于檢測壓力，幾乎呈直線性變化，但與理想直線有若干偏離。這種偏離相對于全部值用％來表示。
壓力傳感器
磁滯現(xiàn)象（線性）
在零電壓和額定電壓下，在各輸出電流（或電壓）值間劃出理想直線，求得實測電流（或電壓）值和理想電流（或電壓）值間的誤差值。求得壓力上升時的誤差值和壓力下降時的誤差，在全部的電流（或電壓）中除去這些差的絕對值的最大值后的值。單位用％F.S.表示。
磁滯現(xiàn)象（ON/OFF輸出）
指從壓力的全部值中除去輸出的ON點壓力和OFF點壓力之差后的值。
非腐蝕性氣體
是指空氣中所含的物質(zhì)（氮氣、二氧化碳等）和惰性氣體（氬、氖等）。
計量法
在1993年11月1日實施的新計量法中，除生物體內(nèi)壓力的測量外，禁止使用Torr。
此外，從1999年9月30日起開始禁用kgf/m2和mHg（血壓測量除外）、mH2O。
壓力單位轉(zhuǎn)換表
kgf/cm2
mmHg
mmH2O
Pa
1kgf/cm2
1
735.559
1.000028×104
0.0980665M
1mmHg
1.3595×10－3
1
1.3595×10
0.133322k
1mmH2O
0.99997×10－4
7.356×10－2
1
0.00980665k
1Pa（N/m2）
1.0197×10－5
7.5006×10－3
0.10197
1
輸出阻抗
1. 電壓輸出型的輸出阻抗的測量方法
壓力傳感器
Ro：輸出阻抗
Rx：負載電阻
Eo：輸出電壓（端子打開時）
lx：負載電流（連接負載Zx時）
連接負載電阻（Rx）時的流過的電流為
根據(jù)公式（1）求輸出阻抗（Ro）為
然后，測定輸出開放時的電壓（Eo）。接著測定連接負載電阻（例如轉(zhuǎn)換器的容許負載電路的最小值）時的電壓（Ex）。將測得的Eo和Ex值以及連接的負載電阻值（Rx）代入公式（2）中，計算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗（Ro）。
2. 電流輸出型的輸出阻抗的測量方法
連接負載電阻（Rx）時的輸出端子電壓（Ex）為
Ex = IxRx =（Io＝Ix）Ro …（3）
根據(jù)公式（3）求輸出阻抗（Ro）為
然后，測量輸出短路時的電流（Io）。
壓力傳感器
Ro：輸出阻抗
Rx：負載電阻
lo：輸出電流（端子短路時）
lx：輸出電流（連接負載Rx時）
Ex：輸出電壓（連接負載Rx時）
接著，測定連接負載電阻（例如轉(zhuǎn)換器容許負載電阻的最大值）時的電流（Ix）。將測定時的Io和Ix值以及連接的負載電阻值（Rx）代入公式（4）中，計算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗（Ro）。 此外，這里介紹的轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗是正常動作時的值。
3. 理想的輸出阻抗
一般來說，為了使轉(zhuǎn)換器的負載變動造成的影響盡量減少，應(yīng)盡量使電壓輸出型轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗保持為最小值，即接近0Ω。
此外，電流輸出型的轉(zhuǎn)換器則與此相反，需要更大的值，即保持無限大的輸出阻抗。
4. 使用阻抗的計算示例
模擬電壓
壓力傳感器
壓力傳感器
負載
Ro=100 Ω
Rx=1k Ω 以上
Rx
誤差
1k Ω
約10％
10k Ω
約1％
共通注意事項 ★各商品的注意事項，請參見各商品的「 請正確使用 」。
壓力傳感器警告
不能作為沖壓的安全裝置或其他人體保護用安全裝置使用。
本產(chǎn)品與安全性無關(guān)，主要用于工件和作業(yè)者的檢測用途。
安全要點
關(guān)于耐壓力
請不要施加超過額定耐壓力的壓力。
若施加了耐壓力以上的壓力，可能引起破損。
關(guān)于使用環(huán)境
請避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。
關(guān)于電源電壓
使用時請不要超過使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓，則可能引起破裂或燒毀。
關(guān)于負載短路
請避免使負載短路。否則可能引起破裂或燒毀。
關(guān)于誤布線
請避免對電源的極性等進行錯誤布線。
否則可能引起破裂或燒毀。
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