SMC壓力傳感器是使用為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重,不能提供電學(xué)輸出。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。
SMC壓力傳感器誤差分析:
SMC壓力傳感器四個(gè)無(wú)法避免的誤差,這是SMC傳感器的初始誤差。
*,偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個(gè)壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定,因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。
第二,靈敏度誤差:產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值,那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過(guò)程的變化。
第三,線性誤差:這是一個(gè)對(duì)壓力傳感器初始誤差影響較小的因素,該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性,但對(duì)于帶放大器的傳感器,還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線,也可以是凸形曲線稱(chēng)重傳感器。
第四,滯后誤差:在大多數(shù)情形中,壓力傳感器的滯后誤差*可以忽略不計(jì),因?yàn)楣杵哂泻芨叩臋C(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
SMC壓力傳感器的這個(gè)四個(gè)誤差是無(wú)法避免的,我們只能選擇高精度的生產(chǎn)設(shè)備,利用高新技術(shù)來(lái)降低這些誤差,還可以在出廠的時(shí)候進(jìn)行一定的誤差校準(zhǔn),盡大的可能來(lái)降低誤差以滿足客戶的需要。
SMC壓力傳感器接線方法:
SMC傳感器的接線一向是客戶采購(gòu)過(guò)程咨詢得多的問(wèn)題之一,很多客戶都不知道傳感器如何連線,其實(shí)各種傳感器的接線方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。
SMC壓力傳感器兩線制比較簡(jiǎn)單,一般客戶都知道怎么接線,一根線連接電源正極,另一個(gè)線也就是信號(hào)線經(jīng)過(guò)儀器連接到電源負(fù)極,這種是簡(jiǎn)單的,壓力傳感器三線制是在兩線制基礎(chǔ)上加了一個(gè)線,這根線直接連接到電源的負(fù)極,較兩線制麻煩一點(diǎn)。四線制壓力傳感器肯定是兩個(gè)電源輸入端,另外兩個(gè)是信號(hào)輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出,4~20mA的叫壓力變送器,多數(shù)做成兩線制的。壓力傳感器的信號(hào)輸出有些是沒(méi)有經(jīng)過(guò)放大的,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力傳感器在內(nèi)部有放大電路,滿量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出信號(hào)相適應(yīng)的檔位,就可以直接測(cè)量,否則要加信號(hào)調(diào)整電路。五線制壓力傳感器與四線制相差不大,市面上五線制的傳感器也比較少。
SMC壓力傳感器安裝方法:
1. SMC壓力傳感器正確安裝方法:
(1) 通過(guò)適當(dāng)?shù)膬x表, 在普通大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下,核實(shí)SMC壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。
(2) 核實(shí)SMC壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號(hào)的正確性。
2. 確定具體安裝位置
為了確定SMC壓力傳感器的編號(hào)和具體安裝位置, 需按充氣網(wǎng)的各個(gè)充氣段來(lái)考慮。
(1) SMC壓力傳感器必須沿著線纜進(jìn)行安裝, 安裝在線纜接頭處。
(2) 每條線纜裝設(shè)SMC壓力傳感器不少于4個(gè), 靠近局的兩個(gè)SMC壓力傳感器, 相距不應(yīng)大干200m。
(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個(gè)。
(4) 每條線纜的分支點(diǎn)應(yīng)裝1個(gè), 如果兩個(gè)分支點(diǎn)相距較近(小于100 m),可只裝1個(gè)。
(5) 線纜敷設(shè)方式(架空、地下)改變處應(yīng)裝1個(gè)
(6) 對(duì)無(wú)分支的線纜, 因壘線的線纜程式一致, SMC壓力傳感器的安裝隔距不大干500m, 并使其總數(shù)不少于4個(gè)。
(7) 為了便于確定SMC壓力傳感器故障點(diǎn), 除在起點(diǎn)安裝壓力傳感器外,距起點(diǎn)150~200m處,還要另外安裝1個(gè)當(dāng)然在設(shè)計(jì)中, 一定要考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的因素, 在不需要安裝SMC壓力傳感器的地方,則應(yīng)不必安裝。
SMC壓力傳感器防腐技巧:
SMC壓力傳感器被應(yīng)用于各行各業(yè),尤其是工業(yè)上應(yīng)用非常多的壓力傳感器,但是工業(yè)上一般要求SMC壓力傳感器能夠防腐蝕,SMC壓力傳感器接頭和腔體采用進(jìn)口不銹鋼整體加工,作為壓力變送器彈體的不銹鋼材料耐蝕性高、衰減性能好,可以監(jiān)測(cè)任何與316L相兼容的介質(zhì)。下面我們還來(lái)介紹一下壓力傳感器的防腐技巧。
首先,了解被測(cè)介質(zhì)是否與316L相兼容:316,317L合金在100小時(shí)5%鹽霧測(cè)試中,都沒(méi)有出現(xiàn)腐蝕。其次,在選購(gòu)傳感器產(chǎn)品時(shí),向供應(yīng)商咨詢介質(zhì)對(duì)壓力傳感器是否有影響;通過(guò)對(duì)彈體耐腐蝕材料的選擇,以便達(dá)到用戶使用的需求。后,我們可以采用隔離辦法:壓力變送器前有鉬2鈦和鉭片,膜片與彈道管之間用甲基硅油傳送壓力,小量程可做到0~100kPa,如果膜片材料還不耐腐,則可加一層F46膜片,但儀表靈敏底有所降低。也可直接用F46作隔離膜片,傳遞液可選用氟油,則可起雙重隔離作用。
壓力傳感器在使用過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)其不能與介質(zhì)兼容就必須馬上更換傳感器,對(duì)應(yīng)一些特殊的介質(zhì)我們可以采用特殊的材質(zhì)或者特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行測(cè)量,壓力傳感器未來(lái)肯定會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用,所以作為廠家我們要積極開(kāi)發(fā)新型壓力傳感器來(lái)適應(yīng)需要。
SMC壓力傳感器常見(jiàn)故障及排查方法:
壓力傳感器容易出現(xiàn)的故障主要有以下幾種:
*種是壓力上去,變送器輸也上不去。此種情況,先應(yīng)檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住,如果確認(rèn)不是,檢查接線方式和檢查電源,如電源正常則進(jìn)行簡(jiǎn)單加壓看輸出是否變化,或者察看傳感器零位是否有輸出,若無(wú)變化則傳感器已損壞,可能是儀表?yè)p壞或者整個(gè)系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)的問(wèn)題;
第二種是加壓變送器輸出不變化,再加壓變送器輸出突然變化,泄壓變送器零位回不去,很有可能是壓力傳感器密封圈的問(wèn)題。常見(jiàn)的是由于密封圈規(guī)格原因,傳感器擰緊之后密封圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器,加壓時(shí)壓力介質(zhì)進(jìn)不去,但在壓力大時(shí)突然沖開(kāi)密封圈,壓力傳感器受到壓力而變化。排除這種故障的方法是將傳感器卸下,直接察看零位是否正常,若零位正??筛鼡Q密封圈再試;
第三種是變送器輸出信號(hào)不穩(wěn)。這種故障有可能是壓力源的問(wèn)題。壓力源本身是一個(gè)不穩(wěn)定的壓力,很有可能是儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強(qiáng)、傳感器本身振動(dòng)很厲害和傳感器故障;第四種是變送器與指針式壓力表對(duì)照偏差大。出現(xiàn)偏差是正常的現(xiàn)象,確認(rèn)正常的偏差范圍即可;
后一種易出現(xiàn)的故障是微差壓變送器安裝位置對(duì)零位輸出的影響。微差壓變送器由于其測(cè)量范圍很小,變送器中傳感元件會(huì)影響到微差壓變送器的輸出。安裝時(shí)應(yīng)使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向,安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值。
零點(diǎn)漂移
造成壓力傳感器的零點(diǎn)漂移的主要有以下幾個(gè)原因:
1.應(yīng)變片膠層有氣泡或者有雜質(zhì)
2.應(yīng)變片本身性能不穩(wěn)定
3.電路中有虛焊點(diǎn)
4.彈性體的應(yīng)力釋放不*;此外還和磁場(chǎng),頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會(huì)存在,但我們可以通過(guò)一些方式縮小其范圍或修正。
零點(diǎn)熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標(biāo),受到廣泛重視。上認(rèn)為零點(diǎn)熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實(shí)零點(diǎn)熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點(diǎn)上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質(zhì),從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點(diǎn)熱漂移,提高傳感器的性能。
縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢?零點(diǎn)電漂移除了影響壓力傳感器的測(cè)量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢?
利用零點(diǎn)電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點(diǎn)漂移,所謂零點(diǎn)漂移,是指當(dāng)放大器的輸入端短路時(shí),在輸入端有不規(guī)律的、變化緩慢的電壓產(chǎn)生的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的變化對(duì)晶體管參數(shù)的影響以及電源電壓的波動(dòng)等,在多數(shù)放大器中,前級(jí)的零點(diǎn)漂移影響大,級(jí)數(shù)越多和放大倍數(shù)越大,則零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。
漂移的大小主要在于應(yīng)變材料的選用,材料的結(jié)構(gòu)或是組成決定其穩(wěn)定性或是熱敏性。
材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會(huì)生產(chǎn)出不同效果的應(yīng)變值,關(guān)鍵也在于通過(guò)一些老化等調(diào)節(jié)后,電橋值的穩(wěn)定或程規(guī)律的變化。
漂移的調(diào)節(jié)手段很多,大都根據(jù)廠家的條件或生產(chǎn)需求所決定,大多數(shù)廠家對(duì)零點(diǎn)漂移都控制得很好。溫度調(diào)節(jié)可通過(guò)內(nèi)部溫度電阻和制熱零敏度電阻補(bǔ)償、老化等。
對(duì)于采用電路轉(zhuǎn)換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過(guò)選用好的元器件和設(shè)計(jì)更合適的電路來(lái)補(bǔ)償。
應(yīng)變材料要選靈敏系數(shù)高、溫度變化小的材料。
故障檢測(cè)
檢查施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的故障,絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當(dāng)引起的,歸納起來(lái)有幾個(gè)方面。
1、一次元件(孔板、遠(yuǎn)傳測(cè)量接頭等)堵塞或安裝形式不對(duì),取壓點(diǎn)不合理。
2、引壓管泄漏或堵塞,充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體,變送器過(guò)程法蘭中存有沉積物,形成測(cè)量死區(qū)。
3、變送器接線不正確,電源電壓過(guò)高或過(guò)低,指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。
4、沒(méi)有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝,安裝方式和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不符合技術(shù)要求。