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压力传感器的分类

作者:tiantian    来源:www.ttatos.cn    发布时间:2018-09-27 08:48    浏览量:

  压力传感器的种类很多,按照信号的产生方式一般有:电压型和频率型两种。

  电压型压力传感器有:压敏电阻式传感器、可变电感式压力传感器、膜盒式压力传感器、可变电阻式压力传感器、压力开关型的压力传感器等。

  频率型压力传感器有:电容式及弹性波式压力传感器。在汽车中应用最广的是压敏电阻式及电容式压力传感器和开关类型的压力传感器。

一、压敏电阻式压力传感器

  压敏电阻式压力传感器的传感元件是由位于膜片表面的压敏电阻与硅钢膜片组成。

  膜片的周围有四个电阻互相连接,称为惠斯顿电桥电路,比如我们日常用的家电中的电源电路中整流部分一般用的就是惠思登电桥二极管整流电路。

  当压力发生变化时,电桥电路电阻发生改变,电桥两端的5V电压发生变化,通过放大电路放大并转换成信号输出给接收设备。

  压敏电阻式压力传感器由于其尺寸小、精度高且生产成本低,所以被广泛的应用在轿车及载货车上,也是目前汽车上进气压力传感器中最先进的一种。

  但是,半导体元件的缺点是受温度影响较大,所以一般需要加装晶体管温度补偿电路。

  电控系统中的进气压力传感器及轨压传感器大部分属于此种压力传感器

二、膜盒式压力传感器

  这种传感器是由很薄的金属片焊接成气压罐,通过气体的正压力或负压力(即抽真空)使膜盒膨胀或收缩,膜片移动时驱动操纵杆移动,膜片经过微分变换器,使其转换成电阻变化形成电信号输出,工作原理类似于机械高压泵上的冒烟限制器。

三、可变电感式压力传感器

  该压力传感器主要是由两个线圈产生互感电压,当交变电压通过一个线圈时,通过互感作用使另一个线圈产生互感电压,耦合越紧则输出电压越大,所以,当铁芯向线圈中间移动时,输出信号增大。

四、开关型压力传感器

  开关型压力传感器应用比较广泛,一般分为薄膜式压力传感器和弹簧管式压力传感器。

①薄膜式压力传感器:

  该型传感器普遍用于汽车中的报警电路中,如储气筒压力传感器、机油压力开关、空滤堵传感器等等。

  该型传感器主要有膜片、弹簧、触点等组成,当压力低于标定值时,膜片在复位弹簧的作用下向下移动,从而使触点闭合,点亮相应报警灯。

  下图是薄膜式压力传感器的原理图:

薄膜式压力传感器的原理图

1-弹簧片 2-触电开关 3-薄膜

②弹簧管式压力传感器

  该类型传感器是用氧化铝膜片与底板一起形成电容,当有压力作用在膜片上时,膜片产生压力差,经过集成电路处理后产生与压力成正比的可变频率信号。

  其实该型传感器就是一个通过改变间隙使两极板之间的电容值发生变化,使谐振频率发生变化,控制装置根据信息的频率便可计算出当时的绝对压力。

  该类型压力传感器在轿车中应用较多。

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