气压力传感器是什么?
气压力传感器是用于测量气体绝对压强的仪器。它通常由敏感元件和转换元件组成,能将检测到的气压信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式的信息输出。
其工作原理主要有以下几种方式:
1. 有些气压传感器的主要传感元件是对气压强弱敏感的薄膜和顶针,薄膜变形带动顶针,改变连接的柔性电阻器阻值,从而获得 0 - 5V 的信号电压,再经 A/D 转换由数据采集器处理后传给计算机。
2. 不少空气的气压传感器的主要部件为变容式硅膜盒,当外界大气压力变化时,顶针动作使单晶硅膜盒发生弹性变形,从而引起硅膜盒平行板电容器电容量变化来控制气压传感器。
3. 还有的是在单晶硅片上扩散惠斯通电桥,利用电压阻效应,桥壁电阻值随压力变化产生差动电压信号,经专用放大器和电压电流变换,将量程相对应的信号转化成标准输出。
气压力传感器有广泛的用途:
1. 在物理、生物和化学实验中,用于测量干燥、无腐蚀性的气体压强,比如气体定律相关实验。
2. 用于测量天气变化和海拔高度。一个大气压量程的气压传感器常用于此,通过测量气压来计算海拔高度,且能结合温度传感器修正结果,提高精度。
3. 在手机中,气压传感器能让三维定位更精准,辅助导航减少误差,还能在接收不到 GPS 信号时实现精确定位,方便用户在商场等室内场所找到目标。
4. 在汽车领域,它能测量进气歧管内压力的变化,与转速信号一起输入发动机 ECU,作为判断喷油器喷油量的基本依据。
5. 在工业控制中,监测和控制工艺过程中的气体压力。
6. 在医疗行业,用于监测呼吸和血液压力。
气压力传感器的配置参数多样,比如量程可选 - 0.1 ~ 0 ~ 1 ~ 150(MPa),综合精度有 0.1%FS、0.25%FS、0.5%FS 等,输出信号包括 4 ~ 20mA(二线制)、0 ~ 5V 等,供电电压一般为 24VDC(9 ~ 36VDC) ,能适应不同的介质温度和环境温度。
(图/文/摄:太平洋汽车 整理于互联网)
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