YB-131擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理

YB-131擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理

工作原理

壓阻效應(yīng)：YB-131 擴(kuò)散硅壓力傳感器基于擴(kuò)散硅薄膜的壓阻效應(yīng)工作。當(dāng)外部壓力作用于擴(kuò)散硅薄膜時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生變化，且變化量與壓力大小成正比。通過(guò)測(cè)量電阻變化，就能精確確定壓力大小。

惠斯通電橋結(jié)構(gòu)：在硅片上用微機(jī)電加工技術(shù)制作成彈性部件，并在合適位置用集成電路工藝制作四個(gè)阻值相等的力敏電阻，連接成惠斯通電橋。施加恒向電壓或電流給電橋，被測(cè)壓力通過(guò)密封在測(cè)量膜盒中的硅油無(wú)損耗地傳遞到硅片上，傳感器就輸出與待測(cè)壓力成線性比例的電壓信號(hào)，再通過(guò)電子線路將電壓信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成二線制的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

性能參數(shù)

量程范圍：-100~20Kpa~100Mpa

壓力類型：表壓、絕壓

輸出信號(hào)：4-20mA 0-5V 0-10V 0.5-4.5V

供電電源：12~24VDC （典型） 可定制3.3V~5V 低電壓型

精度等級(jí)：0.5%FS(典型) 0.3%FS 0.2%FS

補(bǔ)償溫度：-10~70℃

工作溫度：-20~80℃

零點(diǎn)溫度漂移：0.5%FS（max）

靈敏度溫度漂移：0.5%FS（max）

壓力過(guò)載：10Mpa 以下 2倍；25Mpa以上1.5倍

機(jī)械震動(dòng)：20g(20-5000HZ)

采樣時(shí)間：1秒鐘20次

長(zhǎng)期穩(wěn)定性：≤0.2%FS/年

防護(hù)等級(jí)：IP65

介質(zhì)兼容：與316L不銹鋼兼容的各種流質(zhì)介質(zhì)

產(chǎn)品特點(diǎn)

◎ RS485通訊接口或Hart通訊協(xié)議可選

◎ 支持組網(wǎng)應(yīng)用

◎ 采用數(shù)字補(bǔ)償及非線性修正技術(shù)

◎ 無(wú)可動(dòng)原件，性能可靠

◎ 提供低壓、中壓、高壓、豐富的壓力量程范圍

◎ 優(yōu)異的現(xiàn)場(chǎng)互換性，可按客戶要求定制

產(chǎn)品特點(diǎn)

高精度：感受、敏感轉(zhuǎn)換和檢測(cè)三位一體，無(wú)機(jī)械動(dòng)件連接轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，重復(fù)性和遲滯誤差很小。硅材料剛性好、形變小，傳感器線性度非常好，綜合表態(tài)精度高5。

穩(wěn)定性強(qiáng)：采用高級(jí)的半導(dǎo)體工藝，具有的溫度穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，能夠在各種惡劣環(huán)境下正常工作2。

響應(yīng)速度快：敏感膜片硅材料的本身固有頻率高，制造過(guò)程采用集成工藝，膜片有效面積小，配以剛性結(jié)構(gòu)前置安裝特殊設(shè)計(jì)，使傳感器頻率響應(yīng)很高，使用帶寬可達(dá)零頻至 100 千赫茲5。

測(cè)量范圍廣：可以測(cè)量多種壓力范圍，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，如深圳市普際傳感器有限公司的 YB-131 可測(cè)量范圍達(dá) 600003。

易于集成：體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝和集成到各種設(shè)備和系統(tǒng)中，如 YB-131 小巧型擴(kuò)散硅壓力變送器就具有這樣的優(yōu)勢(shì)12。

抗腐蝕性好：擴(kuò)散硅材料本身優(yōu)良的化學(xué)防腐性能好，即使傳感器受壓面不隔離，也能在普通使用中適應(yīng)各種介質(zhì)。硅材料又與硅油有良好的兼容性，使它在采用防腐材料隔離時(shí)結(jié)構(gòu)工藝更易于實(shí)現(xiàn)5。

技術(shù)參數(shù)3

測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體等。

精度等級(jí)：一般為 0.5 級(jí)，也有更高精度的產(chǎn)品，如部分可達(dá)到 0.25% 的綜合精度。

輸出信號(hào)：常見的為 4-20mA 電流信號(hào)，也有 0-5V、1-5V 等電壓信號(hào)輸出的產(chǎn)品。

防爆等級(jí)：如本安防爆。

防護(hù)等級(jí)：通常為 IP65，能有效防止灰塵進(jìn)入和防止噴水對(duì)傳感器造成損害。

電源電壓：一般為 24VDC。

接口尺寸：常用 M20*1.5。

應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)自動(dòng)化：在液壓系統(tǒng)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油壓，確保機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)；用于氣瓶壓力監(jiān)測(cè)，保證氣體供應(yīng)安全；在生產(chǎn)線上對(duì)管道或設(shè)備中的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)檢測(cè)過(guò)濾器堵塞等問(wèn)題，避免生產(chǎn)線中斷4。

環(huán)境保護(hù)：在廢水處理中監(jiān)測(cè)污水管道的壓力變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，保證水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中，幫助研究人員了解大氣壓的變化規(guī)律，為改善空氣質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)4。

醫(yī)療健康：應(yīng)用于呼吸機(jī)、血壓計(jì)、監(jiān)護(hù)儀等醫(yī)療設(shè)備，監(jiān)測(cè)患者的生理參數(shù)，如血壓、心壓等，幫助醫(yī)生更好地了解患者健康狀況，制定精確治療方案。

航空航天：精確測(cè)量飛機(jī)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壓力，保證飛行安全。

交通運(yùn)輸：幫助車輛實(shí)現(xiàn)智能胎壓監(jiān)測(cè)，提高行車安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

能源開發(fā)：對(duì)油氣田的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保開采過(guò)程的安全與高效。