小型压阻式固态压力传感器高压进气口低压进气口绝对压力传感器

1、2022-4-121项目项目4 4 压力测量压力测量 一教学目的一教学目的n1学习压力的概念。学习压力的概念。n2. 掌握扩散硅压阻式压力传感器工作原理。掌握扩散硅压阻式压力传感器工作原理。n3. 学习使用扩散硅压阻压力传感器测量压力，学习使用扩散硅压阻压力传感器测量压力，把压力变化引入测量电路使其输出电压。把压力变化引入测量电路使其输出电压。2022-4-122 二任务分析二任务分析 压阻式传感器是利用半导体材料的压阻效压阻式传感器是利用半导体材料的压阻效应和集成电路工艺制成的传感器。由于它没应和集成电路工艺制成的传感器。由于它没有可动部分，所以有时也称为固态传感器。有可动部分，所以有时也称

2、为固态传感器。它在工业中多用于与应变有关的力、重力、它在工业中多用于与应变有关的力、重力、压力、压差、真空度等物理量的测量。经过压力、压差、真空度等物理量的测量。经过适当的换算，也可用于液位、流量、加速度、适当的换算，也可用于液位、流量、加速度、振动等参数的测量。本项目主要介绍它在压振动等参数的测量。本项目主要介绍它在压力力(压差压差)测量中的应用。测量中的应用。2022-4-123三三. .基础知识基础知识 1.1.压力的基本概念压力的基本概念 压力的国际单位为压力的国际单位为“帕斯卡帕斯卡”，简称，简称“帕帕”（Pa）。）。 除此之外，工程界长期使用许多不同的除此之外，工程界长期使用许多不

3、同的压力计量单位。如压力计量单位。如“工程大气压工程大气压”、“标准标准大气压大气压”、“毫米汞柱毫米汞柱”，气象学中还用，气象学中还用“巴巴”（bar）和）和“托托”为压力单位。这些为压力单位。这些单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到。单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到。 2022-4-124压力单位转换对照表压力单位转换对照表 2022-4-1252.2.电容式差压变送器电容式差压变送器 高压侧高压侧进气口进气口低压侧低压侧进气口进气口电子电子线路线路位置位置内部不锈钢膜片的位置内部不锈钢膜片的位置2022-4-126电容式差压变送器内部结构电容式差压变送器内部结构 1 1高压侧进气

4、口高压侧进气口 2 2低压侧进气口低压侧进气口 3 3过滤片过滤片 4 4空腔空腔 5 5柔性不锈钢波柔性不锈钢波 纹隔离膜片纹隔离膜片 6 6导压硅油导压硅油 7 7 凹形玻璃圆片凹形玻璃圆片 8 8镀金凹形电极镀金凹形电极 9 9弹性平膜片弹性平膜片 1010 腔腔2022-4-127各种电容式差各种电容式差压变送器外形压变送器外形 2022-4-128各种电容式压力变送器外形（续）各种电容式压力变送器外形（续） （参考（参考丹东长丹东长隆隆 自控有限公自控有限公司司 资料）资料）法兰法兰2022-4-129各种电容式压力变送器外形（续）各种电容式压力变送器外形（续） 2022-4-121

5、03.利用电容差压变送器利用电容差压变送器测量液体的液位测量液体的液位 差压变送器差压变送器施加在高压侧腔体内施加在高压侧腔体内的压力与液位成正比：的压力与液位成正比： p = g h2022-4-1211电容差压变送器用于测量电容差压变送器用于测量液体的液位液体的液位 投入式水位计投入式水位计2022-4-1212压阻式固态压力传感器压阻式固态压力传感器 利用扩散工艺制作的四个半导体应变利用扩散工艺制作的四个半导体应变电阻处于同一硅片上，工艺一致性好，灵电阻处于同一硅片上，工艺一致性好，灵敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，敏度相等，漂移抵消，迟滞、蠕变非常小，动态响应快。动态响应快。 2022-4-12134.压阻式固态压力传感器压阻式固态压力传感器 隔离、承压隔离、承压膜片可以将腐膜片可以将腐蚀性的气体、蚀性的气体、液体与硅膜片液体与硅膜片 隔离开来。隔离开来。 2022-4-1214压阻式固态压阻式固态 压力传感器压力传感器 内部结构内部结构信号处理电路信号处理电路2022-4-1215小型压阻式固态压力传感器小型压阻式固态压力传感器高压进气口高压进气口低压进气口低压进气口绝对压力传感器绝对压力传感器2022-4-1216小型压阻式固态压力传感器（续）小型压阻式固态压力传感器（续）呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感器呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感