壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中常用的傳感器，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境、涉及水利、水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、等許多行業(yè)，是能夠感受到壓力信號(hào)并按一定規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為可用輸出電信號(hào)的傳感器。

應(yīng)變壓力傳感器采用電阻應(yīng)變?cè)恚饕蓮椥栽㈦娮钁?yīng)變計(jì)、測(cè)量電路和傳輸電纜四部分組成。當(dāng)彈性元件受力變形時(shí)，電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性元件上，其上的應(yīng)變計(jì)變形，導(dǎo)致電阻變化。測(cè)量電路測(cè)量應(yīng)變片電阻的變化，并將其轉(zhuǎn)換為與外力成比例的電信號(hào)輸出。讓我們來(lái)看看應(yīng)變壓力傳感器的生產(chǎn)過(guò)程。

應(yīng)變壓力傳感器的主要工藝步驟：彈性體加工-貼片-組橋-補(bǔ)償-測(cè)試-密封

一.彈性體加工

應(yīng)變壓力傳感器的彈性體主要是金屬材料，常見(jiàn)的是鋁合金.根據(jù)材料力學(xué)-應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，合金鋼和不銹鋼材料加工各種結(jié)構(gòu)尺寸的彈性體，然后進(jìn)行熱處理.電鍍、精細(xì)打磨，最終形成合格的彈性體。

二.貼片

貼片是利用粘合劑將應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性體上，通過(guò)一定條件將彈性體與應(yīng)變計(jì)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)彈性體應(yīng)力傳遞給電阻應(yīng)變計(jì)應(yīng)變的過(guò)程。貼片是壓力傳感器制造過(guò)程中的關(guān)鍵過(guò)程，貼片的質(zhì)量直接決定了傳感器的性能，直接影響壓力傳感器的零點(diǎn)、零補(bǔ)償、滯后、蠕變、重復(fù)性、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。

三.組橋

組橋是將應(yīng)變計(jì)按一定要求連接成惠斯頓電橋的過(guò)程。組橋是用焊點(diǎn)打磨掛錫.準(zhǔn)備焊接導(dǎo)線.構(gòu)成橋梁連接等步驟。

四.補(bǔ)償

補(bǔ)償是指對(duì)組橋結(jié)束時(shí)壓力傳感器的零點(diǎn)輸出和滿量程輸出進(jìn)行修正。

1.修正零點(diǎn)輸出

在應(yīng)用壓力傳感器時(shí)，應(yīng)將其零位置修正到一定范圍，否則會(huì)增加整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的誤差。同時(shí)，由于使用壓力傳感器時(shí)環(huán)境溫度會(huì)發(fā)生變化，零輸出會(huì)隨著時(shí)間溫度的變化而發(fā)生變化，因此在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)壓力傳感器零點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，并將應(yīng)用于系統(tǒng)后受環(huán)境影響的變化降低到符合使用要求的誤差范圍。

2.修正滿量程

使用壓力傳感器時(shí)，由于材料受環(huán)境溫度變化的影響，當(dāng)溫度升高時(shí)，彈性模量變小，全范圍輸出變大；當(dāng)溫度降低時(shí)，彈性模量變大，全范圍變小。這種全范圍隨輸出溫度的變化往往大大超過(guò)壓力傳感器允許的誤差范圍，因此有必要糾正這一現(xiàn)象，即全范圍的修正，也稱為溫度靈敏度補(bǔ)償。一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，根據(jù)一定的參數(shù)對(duì)溫度靈敏度進(jìn)行了修正，并添加到電路橋中。

五.測(cè)試

1.測(cè)試原理及計(jì)算

理論上，壓力傳感器的輸入和輸出應(yīng)為線性，當(dāng)輸入為零時(shí)，輸出也應(yīng)為零。理論計(jì)算公式為y=ax（x—力.y—輸出電壓.a—靈敏度系數(shù))；但實(shí)際壓力傳感器不會(huì)達(dá)到上述理想效果，非線性等性能會(huì)受到環(huán)境影響、時(shí)間、影響各種因素。

2.壓力傳感器測(cè)試性能要求

測(cè)力值與輸出線性好，滯后小，重復(fù)性小，蠕變小。

3.壓力傳感器的輸入輸出關(guān)系

靜態(tài)性能是測(cè)量值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸入輸出關(guān)系，動(dòng)態(tài)性能是輸出量與輸入量隨時(shí)間變化的影響關(guān)系。測(cè)試的目的是檢測(cè)傳感器的靜態(tài)性能(線性.滯后.重復(fù)性.蠕變.阻抗.零位.輸出靈敏度.溫度靈敏度等)的過(guò)程。

六.密封

為了提高傳感器的防潮性能和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)傳感器的使用壽命，需要對(duì)合格的壓力傳感器進(jìn)行必要的密封處理。壓力傳感器的密封可根據(jù)壓力傳感器的使用環(huán)境和壓力傳感器用戶的要求進(jìn)行設(shè)置。一般用于室內(nèi)環(huán)境，保護(hù)等級(jí)要求低，一般我們通常只在壓力傳感器的應(yīng)變計(jì)或電路上涂硅橡膠來(lái)保護(hù)這些產(chǎn)品。壓力傳感器多用于室外環(huán)境惡劣的壓力傳感器，對(duì)壓力傳感器的保護(hù)等級(jí)較高。我們通常在沉孔中設(shè)計(jì)壓力傳感器的貼片部分，在保護(hù)過(guò)程中將硅酮樹(shù)脂灌封在沉孔中，并加上保護(hù)座蓋。這種保護(hù)通常是可以滿足的IP66的要求。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，為了提高壓力傳感器的密封性能，應(yīng)變計(jì)中的一些壓力傳感器.接線處等電氣元件部分焊接膜盒.蓋板.或波紋管，該結(jié)構(gòu)的壓力傳感器的保護(hù)水平IP68不僅能達(dá)到防潮效果.除防水外，還可用于一般腐蝕性氣體.腐蝕性介質(zhì)達(dá)到保護(hù)效果。

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