Liczba wyświetleń:0 Autor:Edytuj tę stronę Wysłany: 2023-02-02 Źródło:粉体圈儿
Ceramiczny czujnik ciśnienia to piezorezystancyjny czujnik ciśnienia wykonany ze specjalnych materiałów ceramicznych i uszlachetniony w specjalnym procesie.Ceramika to uznany materiał o wysokiej elastyczności, odporności na korozję, zużycie, uderzenia i wibracje.Ceramiczna stabilność termiczna i odporność na grubą warstwę mogą sprawić, że będzie działać w zakresie temperatur -40 ℃ ~ 125 ℃ i charakteryzuje się wysoką precyzją pomiaru i wysoką stabilnością.Stopień izolacji elektrycznej jest większy niż 2KV, silny sygnał wyjściowy, dobra stabilność długoterminowa.Kierunkiem rozwoju czujników ciśnienia będą czujniki ceramiczne o wysokich parametrach i niskiej cenie.W Europie i Stanach Zjednoczonych czujniki ceramiczne wykazują tendencję do kompleksowego zastępowania czujników innych typów.W Chinach coraz więcej użytkowników korzysta z alternatywnych czujników ciśnienia z rozproszonego krzemu.
① Ceramiczny pojemnościowy czujnik ciśnienia Ceramiczny pojemnościowy czujnik ciśnienia wykonany jest ze stałej podstawy ceramicznej i ruchomej struktury ceramicznej membrany, ruchomej membrany poprzez pastę szklaną i innych sposobów uszczelnienia razem z podstawą.Wewnętrzny drukowany wzór elektrody pomiędzy nimi tworzy zmienną pojemność.Kiedy zmienia się ciśnienie dielektryczne na membranie, pojemność między nimi się zmienia, a sygnał jest przetwarzany i dostosowywany przez układ kondycjonujący i przesyłany do tylnego stopnia.Technologia kondensatorów ceramicznych ma zalety umiarkowanego kosztu, szerokiego zakresu, dobrej charakterystyki temperaturowej, konsystencji i długoterminowej stabilności.
Ponieważ krawędź membrany ceramicznej jest przymocowana do podstawy ceramicznej, a obwód jest podparty, odkształcenie środkowe jest duże, a odkształcenie krawędzi jest małe podczas naprężenia, a pojemność jest nieliniowa, a czułość jest zmniejszona.Aby zmniejszyć wpływ temperatury i efektu krawędziowego, na membranie ceramicznej umieszczono pojedynczą elektrodę okrągłą jako wspólną elektrodę, a na ceramicznej płycie osłonowej umieszczono dwie elektrody, aby wyrównać powierzchnię, tworząc współosiowy czujnik podwójnej pojemności pierścieniowej .
Środek to kondensator pomiarowy Cp, pierścień krawędziowy to kondensator odniesienia Cr, a strona zewnętrzna Cr to stała krawędź nośna.Następny obwód kondycjonowania sygnału zajmuje się różnicą ciśnień pomiędzy dwoma kondensatorami.Sygnał wzbudzenia o fali prostokątnej jest wykorzystywany do konwersji zmian Cp i Cr odpowiednio na napięcie wyjściowe prądu stałego.Przyłożone ciśnienie mierzone jest na podstawie sygnału różnicy dwóch napięć wyjściowych.Struktura podwójnej pojemności znacznie zmniejsza nieliniowy błąd układu czujnika.Jednocześnie, gdy zmienia się temperatura otoczenia, ponieważ oba kondensatory odczuwają tę samą zmianę temperatury, wpływ temperatury na nie jest stały, co eliminuje błąd pomiaru spowodowany zmianą temperatury i realizuje funkcję samokompensacji temperatury.
Ceramiczny pojemnościowy czujnik ciśnienia może być szeroko stosowany w wykrywaniu ciśnienia wody, gazu i cieczy ze względu na jego zalety, takie jak odporność na korozję, odporność na uderzenia, brak histerezy, silna kompatybilność mediów, szczególnie odpowiedni do trudnych warunków systemów samochodowych.Mając na celu rozwijający się rynek zastosowań czujników ciśnienia, takich jak Internet rzeczy i sprzęt gospodarstwa domowego, zalety ceramicznej pojemnościowej odporności na wstrząsy można zastosować do pomiaru ciśnienia wody w sieci wodociągowej, aby doskonale poradzić sobie z efektem uderzenia wodnego.W przypadku szybkowarów o zmiennym ciśnieniu struktura płaskiej folii kondensatora ceramicznego pozwala uniknąć zatykania.
② ceramiczny piezorezystancyjny czujnik ciśnienia
Ceramiczny piezorezystancyjny czujnik ciśnienia składa się głównie z pierścienia ceramicznego, membrany ceramicznej i ceramicznej pokrywy.Ceramiczna membrana jest elastycznym korpusem wrażliwym na siłę, a mostek Whistona stanowiący obwód czujnika wykorzystuje się w technologii grubowarstwowej.Ze względu na efekt piezorezystancyjny (odkształceniowy) rezystancji generowany jest sygnał napięciowy.
Rezystor grubowarstwowy jest wydrukowany z tyłu ceramicznej membrany i połączony w celu utworzenia mostka Wheatstone'a (mostek zamknięty).Gdy ciśnienie wynosi zero, mostek znajduje się w równowadze, a napięcie wyjściowe wynosi zero;Po przyłożeniu ciśnienia do mostka odkształcenie membrany powoduje zmianę wartości rezystancji czterech rezystorów mostka, a mostek znajduje się w stanie niezrównoważonym, wytwarzając sygnał napięciowy, który jest wysoce liniowy i proporcjonalny do ciśnienia, a także proporcjonalna do napięcia wzbudzenia.Sygnał napięciowy jest generowany w wyniku piezorezystancyjnego (odkształcającego) efektu rezystancji.Sygnał standardowy jest kalibrowany jako 2,0/3,0/3,3 mV/V w zależności od różnych zakresów ciśnienia, które mogą być kompatybilne z czujnikiem naprężenia.Dzięki kalibracji laserowej czujnik charakteryzuje się wysoką stabilnością temperaturową i czasową, czujnik ma kompensację temperatury w zakresie 0 ~ 70 ℃ i można go bezpośrednio kontaktować z większością mediów.
