HYDAC傳(chuan)感器的類型選擇與設計考量

　　HYDAC傳感器是一種電子器件，可檢測(ce)或(huo)監控氣體(ti)(ti)(ti)或(huo)液體(ti)(ti)(ti)壓(ya)(ya)力(li)，并將該信息轉換為(wei)(wei)可用于(yu)監控或(huo)調節所測(ce)量(liang)的(de)力(li)的(de)電信號，壓(ya)(ya)力(li)傳感器的(de)工作方式取決于(yu)所使用的(de)技術(shu)類型。想要了解(jie)壓(ya)(ya)力(li)傳感器，您首先需要了解(jie)一些關鍵定義。壓(ya)(ya)力(li)是液體(ti)(ti)(ti)或(huo)氣體(ti)(ti)(ti)在表面(mian)單位面(mian)積上施加的(de)力(li)的(de)大(da)小，相對方程為(wei)(wei)P=F/A。壓(ya)(ya)力(li)的(de)傳統單位是帕斯卡（Pascal），定義為(wei)(wei)每平方米一牛頓（N），壓(ya)(ya)力(li)也可以定義為(wei)(wei)阻止流體(ti)(ti)(ti)膨脹所需的(de)力(li)。HYDAC傳感器是一種檢測(ce)或(huo)測(ce)量(liang)物理量(liang)（應力(li)、溫度、長度、壓(ya)(ya)力(li)），并通常將其轉換為(wei)(wei)電信號的(de)器件。

　　在(zai)基本層面上，HYDAC傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)器(qi)(qi)(qi)(qi)執行與(yu)壓(ya)(ya)力換能器(qi)(qi)(qi)(qi)或壓(ya)(ya)力變(bian)送器(qi)(qi)(qi)(qi)相同(tong)的任務，因此這些術語通常可以互(hu)換使用。然而，它們之間的差異在(zai)于輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的不同(tong)。壓(ya)(ya)力傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)檢(jian)測(ce)應力并(bing)將其轉(zhuan)換為與(yu)所施(shi)加的壓(ya)(ya)力強度相關的輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)號(hao)，壓(ya)(ya)力換能器(qi)(qi)(qi)(qi)可將檢(jian)測(ce)到的應力轉(zhuan)換為連續電壓(ya)(ya)輸(shu)(shu)出(chu)（V），壓(ya)(ya)力變(bian)送器(qi)(qi)(qi)(qi)則(ze)將檢(jian)測(ce)到的應力轉(zhuan)換為以毫安（mA）為單位(wei)的電流輸(shu)(shu)出(chu)。

　　HYDAC傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)在很(hen)多(duo)監測(ce)(ce)與控(kong)制(zhi)(zhi)應(ying)用(yong)(yong)(yong)中得到(dao)大量(liang)(liang)的使用(yong)(yong)(yong)，在日(ri)常使用(yong)(yong)(yong)中，壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以使用(yong)(yong)(yong)許(xu)多(duo)術語來指(zhi)代，例如：壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)換(huan)能器(qi)(qi)(qi)(qi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳送器(qi)(qi)(qi)(qi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)發送器(qi)(qi)(qi)(qi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)指(zhi)示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)、滲壓(ya)(ya)計和(he)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)計。無論(lun)使用(yong)(yong)(yong)什么(me)名稱，這(zhe)些設(she)備都用(yong)(yong)(yong)于在許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)中監測(ce)(ce)和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)，除了直接(jie)的壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)測(ce)(ce)量(liang)(liang)，壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)同時也(ye)可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)于間接(jie)測(ce)(ce)量(liang)(liang)其他變量(liang)(liang)，如液體(ti)／氣(qi)體(ti)的流量(liang)(liang)、速度(du)(du)、水面(mian)高度(du)(du)或者(zhe)海拔高度(du)(du)。

　　在處理壓力(li)測(ce)量(liang)和(he)壓力(li)傳感(gan)器時，還(huan)需要(yao)理解幾(ji)個術語。像是應用(yong)所使用(yong)的(de)類型會(hui)影(ying)響(xiang)測(ce)量(liang)精度，顯然(ran)還(huan)會(hui)影(ying)響(xiang)到系統性能，因此，壓力(li)測(ce)量(liang)時的(de)環(huan)境因素(su)，例(li)如海平(ping)面的(de)當(dang)地(di)大氣壓力(li)，也(ye)必須(xu)考慮在內(nei)。

　　1. 第一個常見(jian)的術(shu)語(yu)是(shi)表壓(ya)(ya)，這(zhe)是(shi)相對(dui)于當(dang)地大氣或(huo)環境壓(ya)(ya)力(li)的壓(ya)(ya)力(li)測量，標(biao)示(shi)的壓(ya)(ya)力(li)將高于或(huo)低于當(dang)地大氣壓(ya)(ya)。

　　2. 另(ling)一個術語是(shi)絕對壓(ya)力，它是(shi)相(xiang)對于零壓(ya)力或真(zhen)空參考的(de)壓(ya)力測量。無論在何(he)處測量，使用絕對壓(ya)力傳感器進行的(de)壓(ya)力測量應(ying)該都是(shi)相(xiang)同的(de)。

　　3. 壓(ya)差則是指系(xi)統中兩點(dian)之間的壓(ya)力差，通常(chang)用于(yu)測量管道中液體(ti)或氣體(ti)的流量。

　　4. 真空壓力測量則是一種與環境或當地大氣壓力相比(bi)的(de)負壓力范圍。

　　5. 最后，復合壓力測(ce)量則(ze)有正壓和負(fu)壓或真空，因此(ci)它(ta)本質上是表壓和真空壓力的組合。

　　用于(yu)測量(liang)壓力(li)的技術

　　用于檢(jian)測這種基本力(li)的不同(tong)技術(shu)的數量(liang)持續增長，特別(bie)是隨著半導體的出現。以(yi)下(xia)是主要壓力(li)測量(liang)技術(shu)及其(qi)使(shi)用方式(shi)的快速(su)細分(fen)：

　　* HYDAC傳感(gan)器是一(yi)種使(shi)用電(dian)阻裝(zhuang)置連接到波(bo)登管的(de)滑動(dong)(dong)臂(bei)。當(dang)壓力波(bo)動(dong)(dong)時，滑動(dong)(dong)臂(bei)會(hui)移動(dong)(dong)，電(dian)阻裝(zhuang)置會(hui)根(gen)據力的(de)大小生成(cheng)相對信號。

　　* HYDAC傳(chuan)感器是一(yi)種將壓(ya)力(li)轉換為電阻變化(hua)的技術，然后便可以隨所施加的力(li)變化(hua)測量該電阻。

　　* HYDAC傳感器是通(tong)過檢(jian)測因壓力(li)使電容器極板之間的隔膜彎曲而引起(qi)的電容變化(hua)的技術。

　　* HYDAC傳感器是檢(jian)測(ce)連接(jie)到磁(ci)芯的(de)隔(ge)膜的(de)輕微偏轉，這會導致磁(ci)芯發(fa)生(sheng)線(xian)性運動，從而改變感應電(dian)流，并將其轉換為電(dian)信號的(de)技術。

　　* HYDAC傳感器檢測石英或陶瓷(ci)材料產生與(yu)外部壓力施加在其上的壓縮(suo)量(liang)(liang)，該技(ji)術利用(yong)拉伸材料的電(dian)阻波動來測量(liang)(liang)壓力。

　　* 諧振(zhen)式會檢(jian)測振(zhen)膜內振(zhen)弦的諧振(zhen)頻率(lv)，并將之轉(zhuan)換成電信(xin)號。

　　* 光(guang)學式則(ze)是采用會隨著(zhu)壓力(li)的(de)升高而(er)逐漸被遮擋的(de)光(guang)源，傳(chuan)感器檢測到這種光(guang)的(de)變化(hua)，并產生相(xiang)應的(de)信號。光(guang)纖傳(chuan)感器也(ye)可以類似的(de)方式使用。

　　了解壓力傳感器還需要檢視可在(zai)您的設計(ji)中使用的各種(zhong)應(ying)用類型。以下是各種(zhong)基(ji)本(ben)類型，可配(pei)合各種(zhong)環境與(yu)應(ying)用需求：

　　* 真空式是用于測(ce)量低于大氣壓(ya)的壓(ya)力(li)，這些通常使用壓(ya)電技術或通過測(ce)量限定(ding)空間中的氣體體積。

　　* 密(mi)封式則是(shi)以(yi)海平面(mian)大氣壓(ya)為參(can)考壓(ya)力(li)。

　　* 通風式則(ze)用于測量相對(dui)于環境(jing)大氣壓的壓力。

　　* HYDAC傳感器則會使用(yong)薄的、柔性的、圓形(xing)的金屬板，它在壓力下會變形(xing)。

　　* HYDAC傳感器式則會(hui)檢測(ce)因外力引起的長度變(bian)化(hua)而產生的電阻變(bian)化(hua)，并將其轉(zhuan)換為電信號。

　　* HYDAC傳感(gan)器則不使用移動部件，它交替地結合了半導(dao)體開(kai)關組件，例如用于感(gan)測壓力的FET（場(chang)效(xiao)應晶體管）。

　　* HYDAC傳感器術(shu)則利用由電阻組件組成的細長薄膜，電阻組件可以根(gen)據壓力引起的長度和(he)厚度變化（變形）來改變其電阻。

　　設計中選(xuan)擇壓力(li)傳感器的注意事項

　　當您決定在設(she)計中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)特定的(de)壓(ya)力傳感(gan)器(qi)時，您將需(xu)要(yao)考慮系(xi)統(tong)的(de)幾個關鍵(jian)參數，這將有助于確定適合(he)您的(de)應用(yong)的(de)壓(ya)力傳感(gan)器(qi)。其中(zhong)(zhong)一些考慮因素包(bao)括：

　　1. 首先需要考慮(lv)傳感器(qi)的(de)類(lei)型(xing)，包括(kuo)密封、真空(kong)、應變片、壓電(dian)等。

　　2. 然后要(yao)考慮工作壓力(li)范圍，器(qi)件需要(yao)按照(zhao)制造商規定執行的(de)安(an)全壓力(li)范圍來檢測(ce)壓力(li)。

　　3. 另外還要(yao)考慮器件的工(gong)作溫(wen)度范(fan)(fan)圍(wei)，器件需要(yao)在制造商規(gui)定的安全溫(wen)度范(fan)(fan)圍(wei)來運行。

　　4. 此外還(huan)需(xu)考慮(lv)器件能夠(gou)承受的(de)(de)最大壓力，這是指傳(chuan)感器在發生(sheng)故障之前能夠(gou)承受的(de)(de)壓力上(shang)限(xian)。

　　5. 再來則要考慮器(qi)件的(de)輸(shu)出類型(xing)，選擇適(shi)用于您的(de)設計(ji)的(de)壓力傳感器(qi)（模擬／數字）輸(shu)出的(de)電信號類型(xing)。

　　6. 另外一個需要考慮(lv)的是(shi)器件(jian)的輸出(chu)電平，這是(shi)指(zhi)器件(jian)輸出(chu)信(xin)號的范圍，通常為mV或Vdc。

　　7. 器件的精度(du)和漂(piao)移特性(xing)相(xiang)當重要(yao)，傳(chuan)感器需(xu)要(yao)有(you)多(duo)精確，以及隨著時間的推移時，它與校準(zhun)規格(ge)的差異有(you)多(duo)大？都是需(xu)要(yao)考慮(lv)的重要(yao)參數。

　　8. 器件的分(fen)辨率是指傳感器能夠檢測到(dao)的最(zui)小壓(ya)力變化程度。

　　9. 另外(wai)還要(yao)了解器(qi)件的電(dian)源電(dian)壓，這是指操(cao)作壓力傳(chuan)感器(qi)時所需的電(dian)壓。

　　10. 最后則要(yao)考(kao)慮(lv)器(qi)件使用(yong)時(shi)所在的環(huan)境，壓(ya)(ya)力傳感(gan)(gan)器(qi)可能暴露的外(wai)部操作因(yin)素(su)包括(kuo)溫度、濕度、壓(ya)(ya)力、接觸液體(ti)、輻射等，此(ci)外(wai)可能還(huan)需要(yao)考(kao)慮(lv)傳感(gan)(gan)器(qi)和(he)任何接收設備之間的物理距(ju)離。

　　HYDAC傳感(gan)器在壓力的(de)(de)(de)認(ren)證標準(zhun)方面，目前(qian)尚沒有單(dan)一(yi)的(de)(de)(de)、普遍認(ren)可的(de)(de)(de)標準(zhun)來壓力傳感(gan)器的(de)(de)(de)精度。一(yi)些區域(yu)規范包括(kuo)IEC 60770和DIN 16086，它(ta)們都適(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)傳感(gan)器精度，ASTM F2070則涵蓋了一(yi)般應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)壓力傳感(gan)器的(de)(de)(de)要求。任何涉及壓力標準(zhun)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)技術標準(zhun)，通常都適(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)它(ta)們在特定應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)中(zhong)的(de)(de)(de)正確使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)方式(shi)，例(li)如醫療設(she)備或(huo)汽車。一(yi)些示(shi)例(li)包括(kuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)發(fa)動機的(de)(de)(de)SAE J1347，或(huo)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)工業(ye)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)中(zhong)壓力傳感(gan)器的(de)(de)(de)

　　測量壓(ya)(ya)(ya)力(li)并使用該測量值來(lai)監(jian)視和(he)控制過程(cheng)，是許多(duo)制造行業和(he)服務(wu)企業的(de)(de)關(guan)鍵需(xu)(xu)求。從(cong)過程(cheng)控制到醫療保健(jian)應用，準(zhun)確(que)可靠的(de)(de)流(liu)體和(he)氣體壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)傳感，對于(yu)確(que)定所提供的(de)(de)產品(pin)或(huo)服務(wu)的(de)(de)質量和(he)安全性(xing)至關(guan)重要。現代壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感器有多(duo)種不同的(de)(de)類型、技術、大小(xiao)、輸出和(he)精度。想要確(que)保找出您的(de)(de)應用需(xu)(xu)求的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感器需(xu)(xu)要付(fu)出一些努力(li)，但會獲得(de)高質量的(de)(de)結果(guo)。一旦確(que)定了(le)這(zhe)些需(xu)(xu)求，CUI 就會提供一系列基于(yu)壓(ya)(ya)(ya)電技術的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感器，并具有多(duo)種壓(ya)(ya)(ya)力(li)類型和(he)工(gong)作壓(ya)(ya)(ya)力(li)范圍。

　　這些(xie)型(xing)(xing)號具(ju)有絕壓、表壓和(he)密封表壓類型(xing)(xing)，提供0 kPa至100 MPa的壓力(li)范(fan)圍。這些(xie)壓力(li)傳感器還具(ju)有溫(wen)度補償(chang)功能，采用不銹(xiu)鋼結構并配有O形圈密封件。這些(xie)型(xing)(xing)號提供模(mo)擬或(huo)數(shu)字I2C輸出(chu)選項，具(ju)有的激勵額定值(zhi)，以(yi)及3線(xian)、4線(xian)、5線(xian)或(huo)6針端子(zi)。

　　HYDAC傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)應用相當廣泛，尤其是在工業(ye)自動(dong)化(hua)環境下(xia)，壓力(li)傳感(gan)器(qi)(qi)能夠(gou)檢測在制造過程中需得知(zhi)的(de)(de)壓力(li)數(shu)據(ju)，以確(que)保制作過程的(de)(de)安全性(xing)，并提(ti)高產品(pin)的(de)(de)生產質(zhi)量。由 CUI Devices 推出的(de)(de)高質(zhi)量壓力(li)傳感(gan)器(qi)(qi)，具備多(duo)樣性(xing)規格與(yu)產品(pin)特(te)性(xing)，能夠(gou)滿足工業(ye)自動(dong)化(hua)環境的(de)(de)各種需求