发布于 2009-03-09 14:29:08
0楼
电容式:传感器由一个可动电极(测量膜片)和两个固定电极形成的差动电容组成,为了实现过载保护和防止腐蚀,两侧压力引入处还设计有隔离膜片,传感器焊接成一个整体。最早在Rosemount 1151变送器上使用,由于技术成熟、原理简单,我国企业通过引进消化,目前已掌握了生产制造技术,并广泛应用于变送器中,这是我国自主知识产权变送器中生产量最大,产值最高,应用最成功的产品。电容式传感器的最大优点是过载能力强,温度影响小(对称互补),缺点是电隔离性差,精度较低,长期稳定性较差。近几年Rosemount对传统1151式电容传感器进行了全面改进,推出了一体式共面电容传感器。该传感器的隔离膜片位于传感器模块底部,成共面型,不需要传统的夹紧法兰,清洗十分方便;测量膜片与传感器模块金属体进行了电气隔离,增强了传感器的电隔离性;再加上精密的加工和焊接技术,有效克服了精度和稳定性方面的缺点,性能十分优越。
硅压阻式:这种传感器在硅基底上,加工了四个压敏电阻,构成惠斯通电桥,电桥可检测压力和温度的变化。新型的硅传感器已向复合型发展,单晶硅基底除生成传统压阻传感器外,还集成了温度传感器和静压传感器(即附加一个电桥式压力传感器)。硅传感器的显著优点是传感器芯片加工容易,可方便地生成复合传感芯片,同时电子型传感器的精度高,长期稳定性好,无迟滞性;缺点是硅元件受温度影响大,特别对传感器灵敏度(量程)影响较大,过载能力差,低压测量困难。由于其传感芯片需要象电容传感器那样通过膜片隔离,这就对机械加工、焊接和传递液封灌技术提出了较高要求。展会上展出和应用该类型传感器的产品多如牛毛,但传感器模块(由芯片和隔离膜片组成),特别是三膜片差压式传感器模块,整体性能优良的却不是很多。国内厂家受机械加工等工艺的限制,其传感器模块性能与国外还有较大差距。目前,国内外基于这种传感器的变送器生产厂家最多,销量最大。国外,ABB、Honeywell、Siemens、Endress+Hauser和Foxbolo等公司的变送器都以这种传感器为主,近年Rosemount也推出了类似产品;国内,几乎所有变送器厂家都有基于硅压阻传感器的产品,但由于硅压阻差压传感器生产困难,以及温度补偿技术落后,产品普遍是压力型,并且是模拟式和低档次居多。
硅谐振式:这种传感器由硅基底和硅谐振梁组成。谐振梁呈“H”形,上面扩散有电阻层,两侧互相绝缘,并各自连接有振荡线圈。基底硅膜片未受压时,谐振梁以其固有的谐振频率做等幅振荡,受力后,谐振频率正比与压力变化,从而实现压力检测。该类传感器是Yokokawa的专利,目前仅在该公司变送器上使用,不仅具有硅元件的优点,同时其独特的V/F转换原理对温度不敏感,使其性能得到显著提高。
硅电容式:对称的差动电容被刻蚀到单晶硅片上,压力使硅片弯曲,电容器两极间的距离发生了改变,传感器的电容值相应的也变了。这种传感器兼有电容式和硅传感器的优点,国内外都是研究热点,并有相关产品,如富士、沈阳传感器研究所等都在研究生产,具有很大发展前景。
陶瓷电容式:传感器基底和膜片都采用陶瓷,衬底和膜片电极构成电容,中间无传递液,压力直接作用在陶瓷膜片上。其优点是安装位置无影响,无污染,抗腐蚀性好、温漂小、过载能力强,可测量低微压力;缺点差压传感器制作困难。该类传感器在主流变送器厂商产品结构中,主要用于压力和特殊应用场合。
陶瓷压阻式:厚膜惠斯通电桥印刷在陶瓷膜片的背面,压力直接加在陶瓷膜片前面,中间无传递液。除过载能力较差外,其优缺点与陶瓷电容式基本一致。
生活信条:日出东海落西山,喜也一天,愁也一天 遇事不钻牛角尖,人也舒坦,心也舒坦