传感器专家网谈无线压力传感器的原理及应用

　　现代行业的发展，特别是第三产业的发展，导致第二产业也在不断革新中，传感器也得益于此出现了无线压力传感器。那么无线压力传感器的应用是什么？其工作原理是什么？传感器专家网将为您详细介绍。

一种无线压力传感器，资料图

　　无线压力传感器

　　无线压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，应用于水文监测控制系统；石化、环保、自来水管网监控，水库高低液位监测，电站运行巡检、机车制动系统；热电机组；轻工、机械冶金；楼宇自动化、恒压供水系统；其它自动化和检测系统；工业过程检测与控制；实验室液位校验等。

　　无线压力传感器的工作原理

　　数字压力传感器采用压阻式应变原理，它的核心部件电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，从而使阻抗的变化转换成数字信号。

　　无线压力传感器在水处理行业的应用

　　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。此类传感器适合气体和液体压力测量，甚至包括污水、蒸汽、轻度腐蚀性液体和气体等。

　　在监测时，压力传感器可将压力（一般指液体或气体的压力）信号转换为电信号输出，该压力电信号也可进而用于测量静态流体的液位，因此可用来测量液位。其中，压力传感器的敏感组件主要有硅杯敏感元件、硅油、隔离膜片和导气管组成，被测介质压力P通过隔离膜片和硅油传递到硅杯元件的一侧，大气参考压po通过导气管作用到硅杯元件的另一侧，硅杯元件是一个底部加工得很薄的杯形单晶硅片。杯底膜片在压力P和Po做用下产生位移极小的弹性变形，单晶硅是理想的弹性体，其变形与压力成严格的正比关系，而且复原性能又极好。

　　在硅膜片上则用半导体扩散工艺形成的四个桥路电阻布置成方形，当硅膜片受到压力产生变形时，处于对角线上的二电阻受压应力，而另为二个电阻受张应力，由于扩散硅的压阻效应，使相对的二个电阻阻值增大，二另为二个电阻阻值减小。如果在A-A二端上加上电压，则C-D间就有一个P-Po差压成正比的电压信号输出。

　　无线压力传感器在石化行业的应用

　　压力传感器是石化行业自动控制中使用最多的测量装置之一。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。

　　可见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。与压力变送器的测量精度相对应的是压力传感器的测量精度和响应速度，与压力变送器的稳定性相对应的是压力传感器的温度特性和静压特性以及长期稳定性。