了解了壓力傳感器的基本誤差,根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求,我們需要對(duì)傳感器做合理的選型,選用的原則便是以最經(jīng)濟(jì)的價(jià)格買到滿足其用途、壓力量程、精度要求、溫度范圍、電和機(jī)械要求的壓力傳感器。
1、確認(rèn)測(cè)量壓力的類型
壓力傳感器可以分為測(cè)定絕對(duì)壓力、對(duì)大氣的相對(duì)壓力和差壓。測(cè)定絕對(duì)壓力時(shí),傳感器內(nèi)自身帶有真空參考?jí)?,所測(cè)壓力與大氣壓力無關(guān),是相對(duì)于真空的壓力。對(duì)大氣的相對(duì)壓力是以大氣壓力為參考?jí)?,因此傳感器彈性膜一?cè)始終與大氣是連通的。此外,還可從傳感器彈性膜兩側(cè)分別導(dǎo)入流體壓力,這樣能測(cè)定流體不同地點(diǎn)或流體間的差壓。針對(duì)不同用途應(yīng)選用不同結(jié)構(gòu)的壓力傳感器。
2、確認(rèn)壓力傳感器的量程范圍
一般而言,需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右壓力量程的傳感器/變送器。在許多測(cè)試系統(tǒng)中,尤其是液壓測(cè)量和加工處理中,有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng),這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器,持續(xù)的高壓力值或稍微超出傳感器/變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命。
如裝載機(jī)在抓舉瞬間的沖擊力對(duì)傳感器的考驗(yàn)比較嚴(yán)厲,這種場(chǎng)合往往需要3倍以上的安全過載,但會(huì)影響其綜合精度。也可選用阻尼裝置來降低壓力沖擊,但這樣又會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以,在選擇傳感器/變送器時(shí),要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性,選擇最合適的解決途徑。
3、確定壓力傳感器的測(cè)量介質(zhì)
一般來講,黏性液體(如原油)、煤漿、泥漿及其他沉淀物等往往會(huì)堵住壓力接口,影響傳感器的正常工作,這種情況需要采用隔離膜(即平膜結(jié)構(gòu))傳 感器直接與介質(zhì)接觸,進(jìn)行壓力測(cè)量。當(dāng)溶劑中含有腐蝕性物質(zhì)時(shí),要選用與這些介質(zhì)兼容的材質(zhì)做隔離膜片,否則會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命。
4、確定壓力傳感器的精度
這里所說的精度主要是指:非線性,遲滯性,重復(fù)性,零點(diǎn)與滿度偏差,溫度及其他環(huán)境的影響。一般來講,精度越高,必然在制作過程中增添了許多附加工藝以及?;催^程和補(bǔ)償技術(shù),相應(yīng)成本提高了, 銷售價(jià)格也就越高。所以,用戶在選用產(chǎn)品時(shí)不能只單純地追求高精度,而應(yīng)該根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需求進(jìn)行合理地選擇。
5、確認(rèn)壓力傳感器的溫度范圍
通常一個(gè)變送器會(huì)標(biāo)定兩個(gè)溫度范圍,即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?/span>
正常操作溫度范圍:指產(chǎn)品在工作狀態(tài)下不被破壞時(shí)的溫度范圍,在超出溫度補(bǔ)償范圍時(shí),可能會(huì)達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。
溫度補(bǔ)償范圍:在這個(gè)范圍內(nèi)工作,產(chǎn)品肯定會(huì)達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。
溫度變化影響著零點(diǎn)漂移和滿量程輸出,影響壓力傳感器的精度。為了消除溫度的影響,就需應(yīng)用各種溫度補(bǔ)償技術(shù)。溫度范圍越寬,補(bǔ)償技術(shù)難度越大,且校準(zhǔn)工作量越大,所能保證的全溫度范圍的精度便越低。為此應(yīng)根據(jù)壓力傳感器所應(yīng)用的實(shí)際溫度范圍和精度要求提出合理的要求。
6、電學(xué)要求
一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào),遠(yuǎn)距離輸出信號(hào)電壓會(huì)衰減,應(yīng)采用電流信號(hào)輸出。經(jīng)壓力變送器將電流放大后可以輸出20mA以下的電流信號(hào)。這樣,價(jià)格就成倍增加。
所以,選擇的輸出類型依賴于您的傳感器與系統(tǒng)控制或者顯示部件之間的距離,噪音,以及其他電氣干擾,還有是否需要放大,最佳放置放大器的位置等。
另外,只有經(jīng)過A/D和V/F變換后才能得到數(shù)字信號(hào)和頻率信號(hào)。
恒流源和恒壓源都是通常傳感器采用的兩種激勵(lì)源。兩種激勵(lì)方法是有區(qū)別的,其作用不同。恒流源激勵(lì)有利于熱靈敏度漂移的補(bǔ)償作用。輸出的類型可能就決定了需要的激勵(lì)電壓。許多放大式傳感器都有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器,可以在很大范圍的未調(diào)節(jié)電壓源下工作。
有些傳感器是有比例的,需要已調(diào)節(jié)的激勵(lì)源。所使用的電源將會(huì)決定您是使用已調(diào)節(jié)電源還是未調(diào)節(jié)電源。這需要在系統(tǒng)成本和所有激勵(lì)源之間作出折中的選擇。
壓力傳感器可以用電池供電,但更普遍的是采用直流穩(wěn)壓電源技術(shù)。
7、作業(yè)方式
作業(yè)方式也是需要考慮的重要問題。壓力傳感器的工作環(huán)境惡劣時(shí),例如有大的振動(dòng)、沖擊,大的電磁干擾,對(duì)傳感器提出更為嚴(yán)格的要求。不僅過壓能力強(qiáng),而且要求機(jī)械密封可靠,防松動(dòng),傳感器安裝正確。傳感器自身的引線、引腳以及外導(dǎo)線都應(yīng)加以電磁屏蔽,并將屏蔽良好接地。
8、對(duì)壓力密封的要求
通常用的壓力密封是橡膠墊(或稱O型環(huán))、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯墊、錐孔配合、管螺紋配合及焊接等方式。所用的密封材料決定了壓力傳感器的工作溫度范圍。