SMC数显压力传感器

SMC数显压力传感器
SMC数显压力传感器

产品名称:SMC数显压力传感器

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

常用压力传感器原理分析

常用压力传感器原理分析 振膜式谐振压力传感器 振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片,且与环形壳体做成整体结构,它和基座构成密封的压力测量室,被测压力 p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压,也可以抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力,当激振 频率与膜片固有频率一致时,膜片产生谐振。没有压力时,膜片是平的,其谐振频率为 f0;当有压力作用时,膜片受力变形,其张紧力增加,则相应的谐振频率也随之增加,频率随压力变化且为单值函数关系。 在膜片上粘贴有应变片,它可以输出一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后,再反馈给激振线圈以维持膜片的连续振动,构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图(b)所示 压电式压力传感器 某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时,其内部将发生极化现象,而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后,它又会重新回到不带电 的状态,此现象称为“压电效应”。常用的压电材料有天然的压电晶体(如石英晶体)和压电陶瓷(如钛酸钡)两大类,它们的压电机理并不相同,压电陶瓷是人造 多晶体,压电常数比石英晶体高,但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好特性,均是较理想的压电材料。 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系: Q=kSp 式中 Q为电荷量;k为压电常数;S为作用面积;p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。 图1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间,压电元件的一个侧面与膜片接触并接地,另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力 均匀作用在膜片上,使压电元件受力而产生电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大,转换为电压或电流输出,输出信号与被测压力值相对应。 除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外,一般压电式压力传感器的压电元件材料多为压电陶瓷,也有用高分子材料(如聚偏二氟乙稀)或复合材料的合成膜的。

MEMS压力传感器

MEMS压力传感器 姓名:唐军杰 学号:09511027 班级: _09511__

目录 引言 (1) 一、压力传感器的发展历程 (2) 二、MEMS微压力传感器原理 (3) 1.硅压阻式压力传感器 (3) 2.硅电容式压力传感器 (4) 三、MEMS微压力传感器的种类与应用范围 (5) 四、MEMS微压力传感器的发展前景 (7) 参考文献 (8)

内容提要 在整个传感器家族中,压力传感器是应用最广泛的产品之一, 每年世界性的压力传感器的专利就有上百项。微压力传感器作为微 型传感器中的一种,在近几年得到了快速广泛的应用。本文详细介 绍了MEMS压力传感器的原理与应用。 [关键词]:MEMS压力传感器微型传感器微电子机械系统 引言 MEMS(Micro Electromechanical System,即微电子机械系统) 是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、 通信和电源于一体的微型机电系统。它是在融合多种微细加工技术,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器在航空、航天、汽车、生物医学、环境 监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的 应用前景。 MEMS微压力传感器可以用类似集成电路的设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过 程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使 压力控制变得简单、易用和智能化。传统的机械量压力传感器是基 于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此 它不可能如MEMS微压力传感器那样,像集成电路那么微小,而且 成本也远远高于MEMS微压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS微压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于 传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。

歧管绝对压力(MAP)传感器.

8-1 MAP 歧管绝对压力(MAP)传感器 歧管绝对压力(MAP)传感器为三线传感器,与进气歧管压力(真空)相接触(图8-1)。MAP 传感器测量进气歧管中空气压力的变化。PCM 自MAP 传感器获取信息,指示发动机负荷,以便计算燃油和点火正时要求。歧管绝对压力与歧管真空度相反。即歧管绝对压力高时,真空度低(如节气门全开时)。当发动机停止运行时,歧管处于大气压力,MAP 传感器记录的是大气压。气压读数用于发动机起动时供油的计算。也用于发动机工作时燃油和点火正时的计算。 图8-1 MAP 传感器 压变电阻MAP 传感器 目前通用汽车公司生产的车型中使用压敏电阻型MAP 传感器。该传感器包括硅片,尺寸为3平方毫米。密封件与歧管相接。硅片以上为真空密封,而硅片以下为歧管(大气)压力。发动机工作时产生歧管真空,硅片以下的压力下降,产生硅片两端压力差的变化,从而引起变形,引起阻值的变化。 在操作中,来自进气歧管的不断变化的真空度施加于传感器壳体。真空度的变化引起传感器阻值的相应变化。从电气角度来看,当歧管压力低时,如处于怠速状态时,传感器的输出电压低,大约1V 。当歧管压力高,如节气门全开时,传感器的输出电压高,大约4.4 - 5V 。 进气歧管 进气压力 ECT 传感器 MAP, ECT 传感器接地 PCM PCM MAP 传感器 信号

8-2 图8-2 MAP 传感器线路图 如图8-2所示,PCM 通过电路2704向歧管绝对压力传感器的C 脚提供5V 工作电压,传感器A 脚通过PCM 接地,其B 脚输出信号电压给PCM 。 图8-3 MAP 传感器测量进气岐管压力的变化,此压力由发动机负荷和速度变化决定。当怠速岐管的压力很低时(高真空状态),电压在近似0.5V 到1V 之间变化,在节气门大开时,电压在4V 到5V 之间。(见图8-4) 如果MAP 传感器失效,控制模块将用TPS 信号和其他传感器来控制燃油输送和火花塞正时,以替代失效的MAP 值。如果MAP 发生开路或短路时,PCM 会设定故障码“DTC P0105: MAP SENSOR CIRCUIT ”。 图8-4 歧管绝对压力传感器输出电压曲线 赛欧的MAP 传感器与在Regal 、凯越和GL8中使用的相同。MAP 传感器提供非常重要的信息用来计算空气质量进而来控制燃油喷射时间。(见图8-3)

SMC压力开关如何调 文档

SMC压力开关如何调试? 针对我司客户对SMC压力开关的调试问题,我们做出了以下总结: 问题一、 客户:ZSE40F设置1no,2no时,当P1:-7.9,P2:-10.8,P3:-93.8,P4:-100时,信号灯输出混乱,请教是设置原因或产品质量问题? 欧迅自动化设备回答:1:对于ZSE40F来说,当设置1no,2no时,在压力输出范围内红绿输出信号灯要亮. 2:压力值输出数值设置一般要求:P1﹤P2﹤P3﹤P4。压力在P1至P2范围内绿灯亮,压力在P3至P4范围内红灯亮,相应的信号灯在范围外不亮。3:你的开关应设置成P1:-100,P2:-93.8,P3:-10.8,P4:-7.9,相应设置1no,2no,若真空值为-95.0Kpa(P1:-100~P2:-93.8之间)左右时绿灯亮,这时红灯不会亮,若真空值为-9.0Kpa(P1:-10.8~P2:-7.9之间)左右时红灯亮,这时绿灯不会亮,若压力值在这两者各自的范围外,则信号灯输出恰恰相反。4:你的压力值要这样设置,建议你使用真空压ZSE40(范围-101.3~10)更合适. 问题二、 客户:请教当ZSE40F设置成1nc,2nc时,是否信号灯就不亮?

欧迅自动化设备简单的回答:设置1nc,2nc仅仅表示在设置范围内的输出灯不亮,在范围外的灯照样亮. 问题三、 客户:请教ZSE40的信号灯设置怎么与ZSE40F不一样,应如何设置? 欧迅自动化设备简单的回答:1.压力开关ZSE40F,ISE40相对应的1no,2no为常开,1nc,2nc为常闭; 压力开关ZSE40(真空压)相对应的1no,2no为常闭,1nc,2nc为常开。2:当设置成1nc,2nc时出现的为n1,n2,n3,n4,这时要求n1﹤n2﹤n3﹤n4,这时压力值在相对应的范围内会亮。3:ZSE40(真空压)在n1和n4临界点的输出信号也不一样。 附一:SMC压力开关的使用 一:使用环境 1:适合流体:空气、非腐蚀性气体; 2:使用温度:保存时0~50℃,工作时10~50℃。开关有滞后功能,通电2秒后显示; 3:供应电源:DC12~24V±10%,最大负载电流80mA; 4:消耗电流:55mA或以下;

电接点压力表 使用说明书

全不锈钢坚固型磁助式电接点压力表 说 明 书

一、概述 电接点压力表通常与相应的电气器件(如继电器及接触器)配套使用,当压力达到设定值时,使接点闭、合电子回路,以达到自动控制和发信的目的。 二、技术参数 执行标准 JB/T9273-1997 测量范围 最小0.1Mpa 最小真空-0.1-0Mpa 最大100 Mpa 最大压力真空-0.1-2.4 MPa 指示精度 Φ63mm/2.5% Φ100/150/160mm,1.5%.FS (1.0%.FS可选) 设定精度 4.0%.FS 接点数量 1个或2个(100表面3个或4个接点可选) 工作电压 380V.AC或220V.DC 最大电流 1A 最大功率 30VA 温度影响 其设定点误差变化不大于20±5℃时, 使用温度偏离0.6%/10℃ 防护等级 IP65 仪表玻璃 普通玻璃 安全玻璃 接点材质 银镍合金 外壳材质 304.SS 接液材质 316.SS 机芯材质 304.SS 电气接头 标准霍斯曼接头 连接尺寸 M20×1.5或按要求提供 电气接口 M20×1.5 三、工作原理 仪表由测量系统、指示系统、磁助电接点装置、外壳、调整装置和接线盒(插头座)等组成。 仪表的工作原理是基于测量系统中的弹簧管在被测介质的压力作用下,追使弹簧管之末端产生相应的弹性变形一位移,借助拉杆经齿轮传动机构的传动并予放大,由固定齿轮上的指示(连同触头)逐将被测值在度盘上指示出来。 与此同时,当其与设定指针上的触头(上限或下限)相接触(动断或动合)的瞬时,致使控制系统中的电路得以断开或接通,以达到自动控制和发信报警的目的。

四、规格型号 安装形式 不锈钢防腐型号不锈钢耐震型号 规 格 径向直接安装 YXCF-63A YXCF-100A YXCF-150A YXCF-160A YXCFN-63A YXCFN-100A YXCFN-150A YXCFN-160A -0.1-100Mpa 轴向直接安装 YXCF-100AZ YXCF-150AZ YXCFN-100AZ YXCFN-150AZ -0.1-100Mpa 轴向嵌装 YXCF-100AZT YXCF-150AZT YXCFN-100AZT YXCFN-150AZT -0.1-100Mpa 量程规格如下: 压力真空:-0.1-0/-0.1-0.06/-0.1-0.15/-0.1-0.3/-0.1-0.5 -0.1-0.9/-0.1-1.5/-0.1-2.4 压力:0-0.1/0-0.16/0-0.25/0-0.4/0-0.6/0-1/0-1.6/0-2.5 0-4.0/0-6.0/0-10/0-16/0-25/0-40/0-60/0-100 五、接线图 图一:电气安装图

压力传感器研究现状及发展趋势

压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为

电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]

压力传感器的发展趋势和现状.

压力传感器的发展趋势和现状 南京宏沐科技有限公司 2012-02-14 09:41 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一。随着硅、微机械加工技术、超大集成电路技术和材料制备与特性研究工作的进展,使得压力传感器在光纤传感器的批量生产、高温硅压阻及压电结传感器的应用成为可能,在生物医学、微型机械等领域,压力传感器有着广泛的应用前景。 1 压力传感器的发展趋势 当今世界各国压力传感器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各行各业,但归纳起来主要有以下几个趋势: (1 小型化目前市场对小型压力传感器的需求越来越大,这种小型传感器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。如德国HELM公司生产的量程为2~500PSI 的传感器,直径仅为1. 27mm ,可以放置在人体的血管中而不会对血液的流通产生大的影响。 (2 集成化压力传感器已经越来越多的与其它测量用传感器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。 (3 智能化由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得传感器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。 (4 广泛化压力传感器的另一个发展趋势是正从机械行业向其它领域扩展,例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境控制系统。 (5 标准化传感器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。如ISO 国际质量体系;美国的ANSI、ASTM标准、俄罗斯的ГOCT、日本的J IS 标准。

从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因 此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。

汽车进气绝对压力传感器

对空燃比控制起决定性作用的传感器是空气计量系统。空气计量系统告诉ECU进多少空气ECU就配多少燃油,喷多少油作重要依据。所以说能导致汽车混合器漂移量过大非常大的就是空气计量系统问题。如果车喷油量偏差非常多一般就是空气流量传感器问题,因为一般其它传感器只是辅助没有权限控制那么大的喷油量,偏差也只是稍稍进行一些错误修正产生的。其它传感器做不到那么大的控制范围。控制程序中的喷油计算公式,进气量是主要决定因子,其它的只是修正因子。 全世界的所有发动机对混合器的需求都是一样的,区别不会太大。但是到故障诊断的时候要区分控制系统。 目前的汽车发动机电控系统主要分为两大类,即以空气流量计为代表的L型系统和以进气压力传感器为代表的D型系统。这两种系统的工作方式不同,故障现象不同。 空气流量计(L型)和进气压力传感器(D型)都属于空气计量装置,但是空气流量计属于直接测量进气量。进气压力传感器属于间接测量进气量。 空气流量计种类:(翼板式-基本淘汰)、(卡门涡旋式-使用率1%)、(热线热膜式-使用率99%)。 流量计和压力传感器的区别: 1、安装位置不同:空气流量计安装在空滤后面节气门前的管道中,进入进气管的空气都要 经过空气流量计。进气压力传感器安装在节气门后进气门前,靠检测进气管道中的气压力(负压、真空度检测为负值)间接判断空气流量。 2、反应速度不同:空气流量计响应速度快,因空气流量计的安装位置比较靠前。当空气进 入进气管后马上就能得出空气量。进气压力传感器反应相对较慢,因为当空气流量计得出测量结果的时候相对于进气压力传感器空气都还没有进入到节气门后面。 空气流量计 流量传感器优缺点:响应快,测量准。收油门时对进气量的测量没有进气压力传感器准确。价格昂贵一般400-20000.一般用在中高端车。 压力传感器优缺点:加油门的时候测量不准,反应较慢。但优点是收油门的时候测量节气门后的压力,判断空气流量比较准。价格相对便宜最多400,一般用在低端车。 有的车也有空气流量计和进气压力传感器同时安装的。如别克。但应该还是归为L型为主。因为L型控制精度更高。但有进气压力传感器的优点。 进气压力传感器 影响车在怠速时节气门后进气门前的进气管内的真空度的原因:点火时间,漏气,缸压,,,,,气门关闭不严,正时,排气背压,怠速电机,负荷,

数字压力表使用说明书

YS-100型数字压力表使用维护说明书 本数字压力表结合了世界领先的微处理技术和先进的模数转换算法,达到高精度,低功耗的要求。采用大屏幕的液晶显示技术,使数据清晰易读。独特的背景灯技术夜晚也能正常使用,采用进口芯片,对仪表数据采集、记忆、测量保持最高峰值,手动回零,外壳采用不锈钢,耐腐蚀,抗机械压力,机体整体采用密封技术,可以应用在多种复杂的环境中。陶瓷传感器经久耐用,安全卫生,可应用在食品卫生行业。本产品是国外名牌数字压力表的中国OEM产品,拥有和国外数字压力表同样性能,是替代传统机械表的理想选择。 一工艺特性 ●电气特性:工作电源:3.6VDC; 功率消耗:100微瓦 工作温度:-20℃~+80℃ -40℃~+80℃ 工作湿度:10%~90%(不凝结);连续工作时间:大于3年 精度等级:0.25%;0.5%;1%; 测量范围:0~100Mpa(可选);0~5Kpa~600Kpa (可选); 真空:-100Kpa~0Kpa(可选)-0.1~ 0 Mpa 压力真空:-0.1~2.4Mpa(可选);- 100~2400Kpa 压力单位可选:Mpa 、Kpa、Kgf/cm2、Bar、mBar、Psi KN、mmAq mmHo、Torr mmhg、atm (特殊要求可定做成Psi、Mpa 、Kpa自由切换) 屏幕信息量:4位9段; 报警输出电压:2.7V-3.0V(5mA) ●机械特性 振动特性:40g(最大);4g(最大)15-200Hz 外形尺寸:

主要用途: 1、油田注水,井口容器设备压力测量: 2、原油外输:动力设备管道泵进出口压力测量; 3、石油化工:生产工艺中的真空,微压及腐蚀性的气体,液体压力测量; 4、液压系统、制冷、过程监控OEM应用; 5、高温介质,粘稠介质,液体高度测量; 6、空调、气体处理设备、呼吸机、医疗设备、实验室、压缩机等压力的测量; 二操作说明 本产品的传感器与显示处理部分采用一体化的设计结构,使用简便,该仪表与被测机构使用螺纹直接连接的方式,对仪表的摆放角度不做任何要求。在使用测量以前应该估算被测量目标的大致压力范围,以免由于压力过大超出测量范围对传感器造成机械上的损坏。本产品的压力响应时间为2S。 三注意事项 本产品属于机电产品,使用了液晶显示技术,在强光下使用会减少液晶屏幕的使用寿命,而且可能会使数据辨认不清楚,由此造成的事故后果,本厂不负任何责任。仪表接液部分为不锈钢金属材料和陶瓷传感器,测量强酸,强碱的介质应选取用隔膜型数字压力表。本产品使用不可充电的锂电池,使用过后的电池应妥善处理(可邮寄回本厂统一处理)以免造成环境污染。在高温或低温的情况下使用(大于85℃,小于-30℃)时,超过85℃应加散热器,否则测量精确度无法保证,而且过高的温度情况下锂电池有爆炸的危险,在存储或运输的过程中也应该注意仪表温度。由于本产品为电子产品在强电磁场中使用会使仪表产生故障,造成示值不准确或根本无法显示等情况,但是不会对仪表造成本质的损坏。不同的仪表有不同的压力测量范围,正常情况下可以在超过量程的10%以内使用,进一步超量程使用可能会造成传感器的机械损坏,进而造成测量气体或液体的泄露,这种损坏是不可恢复的,由此造成的后果本厂不承担任何连代责任。 四故障与排除 本产品属于机电产品,在运输过程和使用过程中,由于环境干扰,人为操作使用不当的原因,可能造成仪表不能正常工作和显示。对于简单的故障用户可以自行排除,其他的故障

航空新型传感器的发展现状分析

航空新型传感器的发展现状分析 微机电系统(Microelectro Mechanical Systems,MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过几十年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。目前,全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作,已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品,其中微传感器占相当大的比例。微传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的航空新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。本文概述国内外目前已实现的微机械传感器特别是微机械谐振式传感器的类型、工作原理、性 能和发展方向。 微机械压力传感器是最早开始研制的微机械产品,也是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。从信号检测方式来看,微机械压力传感器分为压阻式和电容式两类,分别以体微机械加工技术和牺牲层技术为基础制造。从敏感膜结构来看,有圆形、方形、矩形、E形等多种结构。目前,压阻式压力传感器的精度可达 0.05%~0.01%,年稳定性达0.1%/F.S,温度误差为0.0002%,耐压可达几百兆帕,过压保护范围可达传感器量程的20倍以上,并能进行大范围下的全温补偿[1]。现阶段微机械压力传感器的 主要发展方向有以下几个方面。 (1)将敏感元件与信号处理、校准、补偿、微控制器等进行单片集成,研制智能化 的压力传感器。 这一方面,Motorala公司的YoshiiY等人在Transducer'97上报道的单片集成智能压力传感器堪称典范[2]。这种传感器在1个 SOI晶片上集成了压阻式压力传感器、温度传感器、CMOS电路、电压电流调制、8位MCU内核(68H05)、10位模/数转换(A/D)器、8位数模转换(D/A)器,2K字节EPROM、128字节RAM,启动系统ROM和用于数据通信的外围电路接口,其输出特性可以由MCU的软件进行校准和补偿,在相当宽的温度 范围内具有极高的精度和良好的线性。 (2)进一步提高压力传感器的灵敏度,实现低量程的微压传感器[3]。 这种结构以Endevco公司在1977年提出的双岛结构为代表,它可以实现应力集中从而提高了压阻式压力传感器的灵敏度,可实现10kPa以下的微压传感器。1989年复旦大学提出1种梁膜结构来实现应力集中,其结构可看作1个正面的哑铃形梁叠加在平膜

进气歧管绝对压力传感器的检测

进气歧管绝对压力传感器的检测 进气歧管绝对压力传感器用于D型汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力(真空度)的变化,并转换成电压信号,与转速信号一起输送到电控单元(ECU),作为确定喷油器基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中,应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。 一、半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测 1、结构原理 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器(图1)由压力转换元件(硅膜片)和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室,另一侧导入进气歧管压力,所以进歧管内绝对压力越高,硅膜片的变形越大,其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理,可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。 2、半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器的检测 (1)皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机用半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测。 皇冠3.O轿车2JZ-GE发动机用半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器与ECU的连接电路如图2所示。

A、传感器电源电压的检测 点火开关置于“OFF”位置,拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器,然后将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机),用万用表电压档测量导线连接器中电源端VCC和接地端E2之间的电压如图3,其电压值应为4.5-5.5V。如有异常,应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU之间的线路是否导通。若断路,应更换或修理线束。 B、传感器输出电压的检测将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机),拆下连接进

市场上常见的压力传感器的种类及原理分析

市场上常见的压力传感器的种类及原理分析 什么是压力传感器呢?压力传感器是指将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流信号(4~20mADC),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节的元器件。它主要是由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成的(进气压力传感器)。 那么压力传感器的种类有哪些呢?就目前市场而言,压力传感器一般有差压传感器、绝压传感器、表压传感器,静态压力传感器和动态压力传感器。对于这几者之间的关系,我们可以这样定义定义:差压是两个实际压力的差,当差压中一个实际压力为大气压时,差压就是表压力。绝压是实际压力,而有意义的是表压力,表压力=绝压-大气压力。静态压力是管道内流体不流动时的压力。动态压力可以简单理解为管道内流体流动后发生的压力。 根据不同的方式压力传感器的种类也不尽相同。小编通过搜集整理资料,将与压力传感器的种类相关的知识做如下介绍,下面我们来看具体分析。 1.扩散硅压力传感器 扩散硅压力传感器工作原理是被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。 扩散硅压力传感器原理图 2.压电式压力传感器 (1)压电式压力传感器原理 压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。 (2)压电式压力传感器的种类与应用 压电式压力传感器的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。 现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料,压电效

压力传感器在空气压缩机上的应用

空气压缩机主要有三种基本类型:摆动式、旋转式和离心式。通常在此基础上还能够将其细分。一般工业空气压缩机中的压强大小为2hp到10000hp。空气压缩机主要用在气动控制、执行、喷射设备,气动工具,空气排放操作等应用中。最常见的空气压缩机一般工作压强在125pis(约8.6个大气压),气体流速大小为1CFM到15000CFM。 当含有杂质或污染物的空气经过压缩机时,会极大的降低空气压缩机的工作效率,并减小其实用寿命。为此,一般生产制造商会通过加装分离/过滤设备,以清除空气中的赃物、水气和油污。随着过滤设备吸附污染物的增多,经过过滤后的气体压降会越来越大。因此,需要利用压力传感器对气体的压降进行监测。 当气体的压降达到10pis时,压力传感器能够触发电路中的报警系统,以便通知操作人员及时清理或者更换过滤设备。由于气体的压降受到使用环境、过滤器使用时间长短、过滤的空气量等多方面的因素影响。因此,在实际过程中是根据需要对过滤设备进行清理或者更换,而非仅仅使用时间的长短。 霍尼韦尔MLH系列压力变送器采用了最新的的专用集成电路以及经济可靠的金属隔离膜设计。同时该产品在工作的温度范围内进行了温度补偿,并作了校准和放大工作,使得MLH具有较高的准确性和稳定性。最后MLH系列压力传感器坚固可高、大范围量程、多压力接口以及IP65的防护特性也使其成为该应用的最佳选择。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/1d8904934.html,。

微压力传感器研究现状及发展趋势

大连理工大学研究生试卷 系别:机械工程学院 课程名称:微制造与微机械电子系统学号:21204035 姓名:李方元 考试时间:2013年1 月15 日类别标准分数实得分数平时 成绩 10 作业 成绩 90 总分100 授课教师刘冲 签字

微压力传感器研究现状及发展趋势 李方元 (大连理工大学大连) 摘要:MEMS器件中,微压力传感器是应用最为广泛的一种。本文主要介绍了微压力传感器的特点、应用,介绍了国内外的目前研究现状及发展趋势,以及我国与发达国家的差距。 关键词:MEMS 微压力传感器研究现状发展趋势 Micro pressure sensor research status and development trend Li Fang Yuan (Dalian university of technology Dalian) Abstract: the MEMS devices, micro pressure sensor is a kind of widely used. This article mainly introduced the micro pressure sensor characteristics, application, this paper introduces domestic and international current research situation and development trend in our country, and the gap with developed countries. Keywords: MEMS micro pressure sensor research situation development trend 0前言 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。本文主要介绍微压力传感器的一些知识。 MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首个硅隔膜压力传感器和应变计为开端。压力传感器是应用最广泛的MEMS传感器.其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。从信号检测方式划分,MEMS压力传感器可分为压阻式、电容式和谐振式等;从敏感膜结构划分,可分为圆形、方形、矩形和E形等。它的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻发生变化,用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。 微机械制造技术包括了清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入或扩散、溅射、键合、封装技术等]5[。制作不同的微结构就需要合理的使用这些技术,通常用硅、石英和陶瓷材料为衬底,与薄膜技术相结合,并规范使用各项工艺技术就可以制作出精密的微器件,来用于实际测试中。其中最为关键的是后期封装工艺,它也是工艺上的一个难点,对微器件的性能有很大影响。 1微传感器特点及应用

CWY系列精密数字压力表使用说明书(04.19)

CWY系列精密数字压力表 使用说明书 陕西创威科技有限公司

目录 一、产品概述 (1) 二、技术参数 (1) 三、仪表操作面板与按键介绍 (2) 四、软件 (2) 五、校准方法 (4) 六、安装要求 (5) 七、使用与维护 (5) 八、保管与运输 (5) 九、订货须知与技术服务 (6)

一、产品概述 CWY精密数字压力表是我公司按照国家最新标准研制生产的高 精度智能压力测量仪表。CWY系列数字压力表主要由压力传感器和 信号处理电路组成。采用进口的压力传感器,性能优越,具有精度 高、抗腐蚀性、抗冲击、抗震动、低温漂、高稳定性等优点;信号 处理电路采用最新的超低功耗处理器、信号处理芯片及电源管理芯 片组成。采用大容量高性能锂电池供电,无需外部电源供电。该仪 表外观精致、小巧、美观,使用操作简单。 CWY系列精密数字压力表按压力特性可分为:表压、差压和绝压三种。按压力量程可分为:微压、中低压、高压。主要应用于各级计量部门对各种压力(差压)变送器、普通压力表、血压计等其它压力仪器仪表进行校验。 二、技术参数 1.测量范围:(-0.1~250)MPa 2.输出信号:4~20mA、RS485、0~5V(可选) 3.准确度等级:0.05级、0.1级、0.2级、0.4级 4.显示方式:5位数字动态显示+模拟光柱指示 5.过载压力:1.5~2倍的量程 6.关闭电流:<20μA 7.供电电源:3.6V高能双节锂电池,寿命2到3年 8. 介质温度:(-45~120 )℃ 9.工作环境: 温度:(-20~60)℃; 湿度:≤85%RH; 校正参比环境:(20±2)℃ 10.温度补偿范围:(0~50)℃ 11.防爆级别:ExiaIICT4 12. 防护等级:IP65 13. 过程接口:M20×1.5(外螺纹),特殊的螺纹接口需要定制

压力传感器的发展

压力传感器的发展 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段: (1) 发明阶段(1945-1960年):这个阶段主要是以1947年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S.Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进

行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960-1970年):随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970-1980年):在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术,主要有V形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980年-今):上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 (1)光纤压力传感器;这是一类研究成果较多的传感器,但投入实

SMC压力传感器调整说明书 ZSE AISE A

Z/ISE30A 系列压力开关设定说明 设定顺序:通电—测量模式—零点校正—功能设定—测量模式 产品通电后,自动进入压力测量模式,第一次使用时,请按如下顺序操作。 1、零点校正:产品第一次使用时,通电且不施加气压时,如果显示值不为零, 和 键同时按住1s 以上,显示值归零。 2、基本功能设定: 测量模式下按住键2s 以上,压力开关进入功能设定模式,显示屏显示为 。 按和键选择对应功能后按进入详细功能设置。 备注:部分功能为可选功能,根据型号而定。特定型号下如果不包含某可选功能,对应位置显示 。 全部功能列表: 项目 出厂设置 F0:单位选择功能 ISE-Mpa,ZSE-KPa,Option P-psi F1:OUT1规格设定 迟滞模式,常开 F2:OUT2规格设定 迟滞模式,常开 F3:响应时间设定 2.5 ms F4:显示精度设定 1/1000 F5:自动预设功能设定 手动模式 F6:显示值校正 0% F7:省电模式选择 OFF F8:密码锁设定 OFF 1)F0-单位选择功能 可选功能,部分型号无此功能。 单位不同,显示屏开显示的数值范围不同。 操作方法:按 和 键选择对应单位,按 键确认。 测量模式 按住键2s 以上 功 能 选 择 模 式 功能设定

2)F1-OUT1输出规格设定方法: 此部分可设置输出类别(迟滞型/比较型)和输出模式(常开/常闭)设定。 按键进入单位选择模式 按和键选择对应单位 交替显示 按键完成设定 返回到功能选择模式,屏幕显示F0 F0-单位选择功能设定完成 输出模式 常开型 出厂时默认设置 常闭型 迟滞模式(出厂时默认设置) 压力 输出 迟滞(H-1) 压力 输出 压力 输出 迟滞(H-1) 压力 输出 比较模式(也称窗口比较模式) 迟滞模式(出厂时默认设置) 比较模式(也称窗口比较模式) 迟滞(H1) 迟滞(H1) 迟滞(H1) 迟滞(H1)

压力传感器的现状与发展

压力传感器的现状与发展 摘要:叙述压力传感器的发展历程,对其在国内外发展的趋势做了简要介绍,列举了典型的压力传感器及一些新型的压力传感器。 关键词:压力;传感器 Abstract:The development of pressure sensor discussed and its trend of development at domestic and abroad, some typical pressure sensors and a number of new types of pressure sensors are given in the paper. Key words:Pressure;Sensor 0 引言 在动力机械测试技术中,压力的测量占有十分重要的地位。这里所指的压力是流体对单位面积上的垂直作用力,也就是物理学中所说的压强。压力可以用绝对压力或表压力表示。绝对压力是以完全真空作为零标准的压力,也就是作用于单位面积上的全部压力;表压力是指在压力仪表上所指的压力,也称相对压力,其值为绝对压力与当地大气压力的差值。 根据测压原理的不同,可将压力测量方法分为如下几类:(1)重力与被测压力的平衡法,此方法是按照压力的定义,通过直接测量单位面积上所承受的垂直方向上的大小来测量压力,常见的有液柱式压力计和活塞式压力计;(2)弹性力与被测压力的平衡法,弹性元件受压后会产生弹性形变,产生弹性力,当弹性力与被测压力平衡时,弹性元件变形的大小即反映了被测压力的大小。常见的有弹簧管压力计、波纹管压力计和波纹管压力计;(3)利用物质某些与压力有关的物理性质进行测压,一些物质受压后,它的某些物理性质会发生变化,测量这些变化就能测量出压力,如压阻式传感器,在受压时电阻发生变化,压电式传感器在受压时产生电荷输出,这一类传感器大都具有精度高、体积小、动态特性好等优点,是当前测压技术的主要发展方向。 本文主要介绍压力传感器的现状和发展及其过程中各种压力传感器的测试原理和应用。 1 压力传感器的发展历程 1945年史密斯发现了硅与锗的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化成电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。随着材料技术、微机械加工技术和微电子技术的发展,国际上压力传感器技术方面开展了许多探索性的研究工作,并将研究成果积极投入到商业领域中去,研究中沿用传统的作用原理和某些新效应,优先使用晶体材料(硅、石英、陶瓷等),采用微机械加工技术和微电子技术,从传统的结构设计转向微机械加工工艺的微结构设计,取得了举世瞩目的成就,压力传感器技术取得了长足的发展。下面着重对几种有代表意义的压力传感器的工作原理、性能特点及其新型传感器技术进行介绍,其中,电容式压力传感器是目前使用范围最广的一种传感器。 1.1 应变片式压力传感器 1.2 硅压阻压力传感器 1.3 电容式压力传感器 2 压力传感器的发展趋势 当今世界各国压力传感器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各个行业,归纳起来主要有以下几个趋势: (1)小型化。小型化会带来很多好处,重量轻、体积小、分辨率高,便于安装在很小的地方;对周围器件影响小,也利于微型仪器、仪表的配套使用。 (2)集成化。压力传感器已经越来越多的与其它测量用传感器集成以形成测量和控制系统,集成系统在过程控制和工厂自动化中可以提高操作速度和效 率。

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