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產(chǎn)品分類

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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
力傳感器

歐姆龍Omron壓力傳感器技術(shù)概要

發(fā)布日期:2022-10-11 來源:環(huán)球電氣之家 作者:環(huán)球電氣之家 點(diǎn)擊率:250 品牌:組態(tài)王_Kingview

壓力傳感器概要

壓力傳感器的定義

壓力傳感器,是指以膜片裝置(不銹鋼膜片、硅酮膜片等)為媒介,用感壓元件對氣體和液體的壓力進(jìn)行測量,并轉(zhuǎn)換成電氣信號輸出的設(shè)備。

原理

半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力,通過外力(壓力)使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號。

靜電容量型壓力傳感器,是將玻璃的固定極和硅的可動(dòng)極相對而形成電容,將通過外力(壓力)使可動(dòng)極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號。 (E8Y的動(dòng)作原理便是靜電容量方式,其他機(jī)種采用半導(dǎo)體方式)。

 

半導(dǎo)體形變壓力計(jì)的結(jié)構(gòu) 

壓電效果的定義

壓力傳感器 

術(shù)語解說


標(biāo)準(zhǔn)壓力

是以大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)來表示的壓力大小。

比大氣壓高的壓力稱為“正壓”,比大氣壓低的稱為“負(fù) 壓”。

絕對壓力

以絕對真空為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小。 

差壓(相對壓)

相對于任意的比較壓力(標(biāo)準(zhǔn)壓)表示的壓力大小。

壓力傳感器

大氣壓

是指大氣的壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm)相當(dāng)于高度為760mm的水銀柱產(chǎn)生的壓力。 

真空

是指比大氣壓低的壓力狀態(tài)。 

檢測壓力范圍

可使用傳感器的檢測壓力范圍。 

耐壓力

恢復(fù)到檢測壓力時(shí),不會(huì)引起性能下降的可承受壓力。

重復(fù)精度(ON/OFF輸出)

在一定溫度(23℃)下,增減壓力時(shí),在檢測壓力的全部值中除去反運(yùn)行的壓力值后的動(dòng)作點(diǎn)壓力變動(dòng)值。

精度(線性)

在一定溫度(23℃)下,從全部值中除去施加零壓力及額定輸出時(shí)的輸出電流的規(guī)格值(4mA、20mA)中的偏離值。

單位用%F.S.表示。

直線性(線性)

模擬輸出相對于檢測壓力,幾乎呈直線性變化,但與理想直線有若干偏離。這種偏離相對于全部值用%來表示。

壓力傳感器

磁滯現(xiàn)象(線性)

在零電壓和額定電壓下,在各輸出電流(或電壓)值間劃出理想直線,求得實(shí)測電流(或電壓)值和理想電流(或電壓)值間的誤差值。求得壓力上升時(shí)的誤差值和壓力下降時(shí)的誤差,在全部的電流(或電壓)中除去這些差的絕對值的最大值后的值。單位用%F.S.表示。

磁滯現(xiàn)象(ON/OFF輸出)

指從壓力的全部值中除去輸出的ON點(diǎn)壓力和OFF點(diǎn)壓力之差后的值。

壓力傳感器

非腐蝕性氣體

是指空氣中所含的物質(zhì)(氮?dú)?、二氧化碳等)和惰性氣體(氬、氖等)。

計(jì)量法

在1993年11月1日實(shí)施的新計(jì)量法中,除生物體內(nèi)壓力的測量外,禁止使用Torr。

此外,從1999年9月30日起開始禁用kgf/m2和mHg(血壓測量除外)、mH2O。

壓力單位轉(zhuǎn)換表

 

kgf/cm2

mmHg

mmH2O

Pa

1kgf/cm2





1mmHg





1mmH2O





1Pa(N/m2)






輸出阻抗

1. 電壓輸出型的輸出阻抗的測量方法

壓力傳感器

Ro:輸出阻抗

Rx:負(fù)載電阻

Eo:輸出電壓(端子打開時(shí))

lx:負(fù)載電流(連接負(fù)載Zx時(shí)) 

在圖1中,連接負(fù)載電阻(Rx)時(shí)的流過的電流為

根據(jù)公式(1)求輸出阻抗(Ro)為

然后,測定輸出開放時(shí)的電壓(Eo)。接著測定連接負(fù)載電阻(例如轉(zhuǎn)換器的容許負(fù)載電路的最小值)時(shí)的電壓(Ex)。將測得的Eo和Ex值以及連接的負(fù)載電阻值(Rx)代入公式(2)中,計(jì)算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗(Ro)。

2. 電流輸出型的輸出阻抗的測量方法

在圖2中,連接負(fù)載電阻(Rx)時(shí)的輸出端子電壓(Ex)為

 

Ex = IxRx =(Io=Ix)Ro …(3)

根據(jù)公式(3)求輸出阻抗(Ro)為

然后,測量輸出短路時(shí)的電流(Io)。


Ro:輸出阻抗

Rx:負(fù)載電阻

lo:輸出電流(端子短路時(shí))

lx:輸出電流(連接負(fù)載Rx時(shí))

Ex:輸出電壓(連接負(fù)載Rx時(shí))

接著,測定連接負(fù)載電阻(例如轉(zhuǎn)換器容許負(fù)載電阻的最大值)時(shí)的電流(Ix)。將測定時(shí)的Io和Ix值以及連接的負(fù)載電阻值(Rx)代入公式(4)中,計(jì)算出轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗(Ro)。 此外,這里介紹的轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗是正常動(dòng)作時(shí)的值。

3. 理想的輸出阻抗

一般來說,為了使轉(zhuǎn)換器的負(fù)載變動(dòng)造成的影響盡量減少,應(yīng)盡量使電壓輸出型轉(zhuǎn)換器的輸出阻抗保持為最小值,即接近0Ω。

此外,電流輸出型的轉(zhuǎn)換器則與此相反,需要更大的值,即保持無限大的輸出阻抗。

4. 使用阻抗的計(jì)算示例

模擬電壓

壓力傳感器

壓力傳感器  

 

負(fù)載

 

Ro=100 Ω

 

Rx=1k Ω 以上

 


Rx

誤差

Ω


Ω


共通注意事項(xiàng) ★各商品的注意事項(xiàng),請參見各商品的「 請正確使用 」。
壓力傳感器警告

不能作為沖壓的安全裝置或其他人體保護(hù)用安全裝置使用。

本產(chǎn)品與安全性無關(guān),主要用于工件和作業(yè)者的檢測用途。

 壓力傳感器

安全要點(diǎn)
關(guān)于耐壓力

請不要施加超過額定耐壓力的壓力。

若施加了耐壓力以上的壓力,可能引起破損。

關(guān)于使用環(huán)境

請避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。

關(guān)于電源電壓

使用時(shí)請不要超過使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓,則可能引起破裂或燒毀。

關(guān)于負(fù)載短路

請避免使負(fù)載短路。否則可能引起破裂或燒毀。

關(guān)于誤布線

請避免對電源的極性等進(jìn)行錯(cuò)誤布線。

否則可能引起破裂或燒毀。

 

使用注意事項(xiàng)

使用對應(yīng)非腐蝕性氣體的產(chǎn)品作為適用流體時(shí),請使用經(jīng)過空氣過濾器的,已去除水分?油分的氣體。

請勿從導(dǎo)壓部插入針等物品。否則會(huì)使壓力元件破損,無法進(jìn)行正常動(dòng)作。

請避免與高壓線、動(dòng)力線并列設(shè)置。

安裝時(shí),請避免使超聲波振動(dòng)直接碰到傳感器。

請勿在導(dǎo)線及接插件部分施加30N以上的拉伸力。

導(dǎo)線的延長在10m以內(nèi)。詳細(xì)內(nèi)容請參見前頁(1380頁)的輸出阻抗項(xiàng)。 

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