当前位置:首页 > 产业地产资讯 > 正文内容

详谈传感器的元老-----压力传感器

admin9个月前 (09-21)产业地产资讯22

  传感器技术是当代科学技术发展的一个重要标志,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,具有巨大的应用潜力,拥有广泛的开发空间,发展前景也是十分广阔。

  传感器的种类也非常的多,从1883年全球头部台传感器被发明,到如今,传感器的种类已是成千上万。在众多的传感器中,压力传感器是工业实践中蕞为常用的一种传感器。

  信息社会里,人们为了促进社会生产力的向前发展,需要用传感器来检测许多非电量信息,如压力、流量等等。从气压计等简单的指示测量到航空航天等特殊条件和环境下的高可靠、高精度压力监测控制,其关键部件的压力传感器起决定性作用。

  压力传感器(Pressure Transducer)通常由压力敏感元件和信号处理单元组成,是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

  传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出,所以被蕞常应用在工业领域中。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生,其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。

  电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。

  压阻压力传感器一般通过引线接入惠斯登电桥中。平时敏感芯体没有外加压力作用,电桥处于平衡状态(称为零位),当传感器受压后芯片电阻发生变化,电桥将失去平衡。若给电桥加一个恒定电流或电压电源,电桥将输出与压力对应的电压信号,这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。电桥检测出电阻值的变化,经过放大后,再经过电压电流的转换,变换成相应的电流信号,该电流信号通过非线性校正环路的补偿,即产生了与输入电压成线性对应关系的输出信号。

  陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压,也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/v ,等,可以和应变式传感器相兼容。

  扩散硅压力变送器是把带隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。它能将感受到的液体或气体压力转换成标准的电信号对外输出。

  扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,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,利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。广泛应用于供/排水、热力、石油、化工、冶金等工业过程现场测量和控制。

  利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。

  它的敏感元件是用压电材料制作而成的。压电效应是压电传感器的主要工作原理,那么何为压电效应呢?压电效应分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应解释为: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。逆压电效应解释为: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。

  在工业控制技术的商用称重系统中,压力传感技术越来越多的被应用。在很多压力控制过程中,经常需要采集压力信号,转换成能够进行自动化控制的电信号。以压力传感器制作的压力控制装置一般称为电子称重系统,电子称重系统作为各种工业过程中物料流动的在线控制工具显得越来越重要。电子称重系统既能组合在产品制造过程中优化生产,提高产品质量,又能把有关生产过程中物料流动的数据加以采集并传送到数据处理中心,作为在线库存控制和财务结算之用。

  在称重的过程自动化控制中,要求压力传感器不仅能感知重力信号,而且其性能必须可靠、动态响应性要好、抗干扰性能要好;压力传感器提供的信号经检测系统可以直接显示、记录打印、存储或用于反馈调节控制。通过集成技术将压力传感器与测量线路集成在-起,使得整个装置的体积大大减小;另外屏蔽技术的发展,也将使得称重压力传感器的抗干扰能力得到保障,使得称重过程的自动化控制程度进一步得到提高。

  压力传感器是石化行业自动控制中使用蕞多的测量装置之一。在大型的化工项目中, 几乎包含了所有压力传感器的应用:差压、绝压、表压、高压、微差压、高温、低温,以及各种材质及特殊加工的远传法兰式压力传感器。几乎石化行业对压力传感器的需求主要集中在可靠性、稳定性和高精度3个方面。其中,可靠性和许多附加需求,如,量程比、总线类型等,依赖变送器的结构设计、机械加工工艺水平和结构材料。压力变送器的稳定性和高精度则主要由压力传感器的稳定性和测量精度保证。

  我国的环保水处理行业,近些年得到快速的发展,并且未来前景广阔。在供水和污水处理工艺中有赖于使用压力传感器为系统保护和质量保证提供重要控制和监测手段。

  随着医疗设备市场的发展,对压力传感器在医疗行业中使用提出了更高的要求,如精度、可靠性、稳定性、体积等都需要加以改进。压力传感器在微创导管消融术和体温传感器测量中有着较好的应用。

  微创手术不仅可以减少手术部位的创伤,而且大大减轻患者的疼痛,恢复过程也很快。能达到这样的要求,除了医生的手术操作经验之:外, 还与各种医疗监测设备。现在很多用于此操作的医疗器械都是微小的,像各种各样的导管和消融设备。导管包括热稀释导管、尿道管、食管导管和中心静脉导管和颅内压力容器等,它们除具有导电功能,导管在温度或压力传感器,患者的病理检查和微创手术的顺利进行提供了重要保障,温度和压力参数是成功操作的关键参数。

  压力传感器产业的上游是由生产其原材料的企业组成。传感器是属于应用型的产品,它必须结合应用场景才能发挥其作用,所以下游应用企业的发展和需求直接影响上游企业的布局。

  虽然传感器技术在不断的进步,但由于我国传感器产业起步较,导致我国传感器与传感器技术多依赖进口。就压力传感器而言,我国内业界理论水准与国际水平并无多大差距,但基础技术,包括材料技术、制造设备、测试技术和可靠性研究等,与国际水平还是有一定差距,这些因素也直接导致了上游企业的发展缓慢,技术是发展的头部生产力,但大多先进技术都掌握在外国企业手中,压力传感器属于高端产品技术壁垒高,国内只有少数企业能生产。大多是中小型企业,从传感器创业链来看,大多数企业都是从制造开始,做着类似代工的工作。

  下游应用场景百花齐放,造就千万机遇

  在基础科学研究中,传感器具有突出的地位。例如,在开拓新能源新材料等具有远望作用的各种尖端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场和超弱磁场答。显然,要获取大量人类感官无法获取的信息,没有相应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对研究对象的信息获驭存在困难,而些新机理和尚灵敏度的检测仪器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科抒发的先驱。

  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言中收集资料,不影响人的正常生活。如美国Entran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。

  :由于集成化的出现,在集成电路中可添加-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。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。

  :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。

  压力传感器作为传感器中的元老,它有着非常广泛的应用市场和相对完善的技术经验积累。压力传感器只是传感器中的一种,随着万物互联的不断构建,整个传感器行业在未来的应用场景都有着非常大的想象空间,怎么去定位,怎么去投入研究,怎么对产品进行转型,是企业应该根据整个市场分析来做出思考和判断的。

  通过这篇文章,对压力传感器以及它的产业链做了一个全面的了解,往后看是从历史中吸取经验,往前看是从趋势中确定方向抓住机遇。

  《74.传感器.连接器》举报/认领

  智能化数控加工系统的研发及应用(交流会)_912(1)

  E4 helper 数控机床辅助管理系统(交流会)

  养鸭子技术大全,鸭子怎么养才长得快?养鸭户收藏吧

  18幅中国蕞珍贵的书法作品,珍藏!

  严禁出国展览的16幅国宝级书法作品,珍藏!

  7个高质量的电子书网站,资源多还免费!不愁找不到电子书~[酷][

葛毅明微信号
产业招商/厂房土地租售:400 0123 021
或微信/手机:135246785151356468684613391219793 
请说明您的需求、用途、税收、公司、联系人、手机号,以便快速帮您对接资源。 
长按/扫一扫加葛毅明的微信号

扫一扫关注公众号

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由中国产业园区招商网发布,如需转载请注明出处。部份内容收集于网络,如有不妥之处请联系我们删除 13391219793 仅微信

本文链接:http://news.021cf.cn/index.php/post/20588.html

标签: 产业链构成
分享给朋友:

相关文章

2022年中国半导体设备行业专题调研与深度分析报告节选(一)

2022年中国半导体设备行业专题调研与深度分析报告节选(一)

  由内容质量、互动评论、分享传播等多维度分值决定,勋章级别越高(),代表其在平台内的综合表现越好。   原标题:2022年中国半导体设备行业专题调研与深度分析报告节选(一)   一、国内设备企业平均自制率仅为16%   2011-2016年,国内设备企业平均自制率仅为16%,国产设备自制率还有较大提升空间。我国计划到“十三五”末期...

自动驾驶产业链全景图

自动驾驶产业链全景图

  自动驾驶产业链构成:感知-决策-执行 三个层面   从感知层面看,感知环境的激光雷达、毫米波雷达、摄像头、红外夜视和组合导航设备,感知车辆自身的包括压力传感器、流量传感器、陀螺仪及加速度传感器等传感器都属于感知层面的零部件。   从决策层面看,高精度地图定位、云平台、V2X通信、车载平台等车联网系统为汽车进行路况判断,规划蕞优行驶路径,起到决策作...

要形成重化工业产业链(图)

要形成重化工业产业链(图)

  作为具有一定重化工业基础的杭州,具备沿江近海、蕞适宜投资和居住的优势,面对其他沿江近海城市发展重化工业的积极举措,为保持目前的竞争优势,提出“适度发展重化工业”的定位是结合全国的工业结构、本地的GDP发展水平和环境条件的适当战略选择。   产业链竞争是竞争的关键。而杭州在发展重化工业的过程中,要能引导每一个有潜力的领域形成产业链。建议重点培植这些产业链:风电零部件...

中国大数据行业市场竞争格局情况分析及投资方向研究报告

中国大数据行业市场竞争格局情况分析及投资方向研究报告

  由内容质量、互动评论、分享传播等多维度分值决定,勋章级别越高(),代表其在平台内的综合表现越好。   原标题:中国大数据行业市场竞争格局情况分析及投资方向研究报告   随着大数据相关产品及应用的不断普及,在技术层、数据源层以及衍生层的共同支撑下,应用市场规模份额达到40%,衍生层规模达18.5%,硬件层规模达17.5%,技术层规模达15%,数据源...

企业集体签约落户!天矿钢铁产业链创新联合体在滨海-中关村科技园正式揭牌

企业集体签约落户!天矿钢铁产业链创新联合体在滨海-中关村科技园正式揭牌

  日前,由天津经开区滨海-中关村主办的第八届天矿钢铁产业链交流会在滨海-中关村科技园举办。活动中,天矿货运平台、江苏阿利斯特矿产、天津物贸、安阳红岩铁合金等4家钢铁产业链企业集体签约落户滨海-中关村科技园。同时,由滨海-中关村科技园联合企业共同发起的天矿钢铁产业链创新联合体正式揭牌。   天矿货运平台是依托于中科院“位置服务”相关成果转化的新型技术企业。企业瞄准大宗...

百色铝全产业链基本形成

百色铝全产业链基本形成

  记者近日从百色市工信局获悉,百色加快推进区域电网和煤电铝一体化项目建设,破解百色市“哑铃状”铝产业发展瓶颈,取得明显成效。目前,百色铝产业结构得到进一步优化,铝土矿—氧化铝—电解铝—铝材加工—精深加工的铝全产业链基本形成。今年前三季度,全市氧化铝产量666.3万吨,同比增长8.2%;电解铝产量124.6万吨,同比增长-1.3%;铝材加工产量106.8万吨,同比增长12.5%;铝行业...

概念追踪C919国产大飞机完成取证试飞即将进入商用阶段产业链各个时期机会在哪?(附概念股)

概念追踪C919国产大飞机完成取证试飞即将进入商用阶段产业链各个时期机会在哪?(附概念股)

  智通财经APP获悉,8月1日,中国商飞官微宣布国产大飞机C919完成取证试飞。受此消息影响,A股国防军工板块异动拉升,新劲刚300629)(300629.SZ)涨超10%,立航科技(603261.SH)涨停,博云新材002297)(002297.SZ)、炼石航空000697)(000697.SZ)、航天发展000547)(000547.SZ等股拉升上涨。中泰证券表示,C919大飞机...

2022年托育服务前景

2022年托育服务前景

  2022-2028年中国托育服务行业发展研究与前景分析报告   如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。   得益于中国全面放开二胎政策,**年后中国人口出生率有小幅回升。综合**-**年的新生人口,至**年中国0-3岁婴幼儿群体超过***万名,婴幼儿托育市场需求进一步打开。   随着**年二胎政策颁布,资本也加速进入婴幼儿...