一、壓力傳感器的工作原理

根據(jù)壓力傳感器的結(jié)構(gòu)，通常分為如下兩種：機(jī)械式和電子式。具體的，我們分別對(duì)于兩者的原理做說明。

機(jī)械式

機(jī)械式壓力開關(guān)的原理比較簡(jiǎn)單，類似普通的電燈開關(guān)，是純機(jī)械形變導(dǎo)致微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。

具體對(duì)于壓力傳感器而言，讓機(jī)械形變的是壓力。當(dāng)壓力增加時(shí)，作用在不同的傳感壓力元器件上產(chǎn)生形變，并通過欄桿彈簧等機(jī)械結(jié)構(gòu)，最終啟動(dòng)最上端的微動(dòng)開關(guān)，使信號(hào)輸出。

電子式

電子式的原理比較復(fù)雜，它由一個(gè)微小的膜片和一個(gè)擴(kuò)散到它上面的壓阻式應(yīng)變計(jì)組成。

如上圖所示，當(dāng)施加壓力時(shí)，微小的薄膜彎曲，感應(yīng)應(yīng)變改變電阻值。其中，應(yīng)變計(jì)由4個(gè)電阻以惠斯通電橋的形式連接，其輸出電壓與施加的壓力成正比。因此，如果施加壓力，隔膜就會(huì)彎曲，產(chǎn)生比例電信號(hào)。

二、壓力傳感器的適用范圍

除了從結(jié)構(gòu)區(qū)分壓力傳感器，我們也可根據(jù)不同的應(yīng)用情況所對(duì)應(yīng)的不同壓力范圍來區(qū)分。SMC為大多數(shù)典型應(yīng)用場(chǎng)合提供壓力開關(guān)。

△ 對(duì)于真空應(yīng)用，最常見的氣壓范圍為0到-100kPa。

△ 正負(fù)壓（高精度型）范圍為-100kPa至+100kPa，低壓（普通型）應(yīng)用為-0.1MPa至1MPa。

壓力開關(guān)有安全壓力范圍，因此請(qǐng)注意不要超過安全壓力。此值可能因隔膜材料和結(jié)構(gòu)而異，因此請(qǐng)檢查SMC相關(guān)的目錄規(guī)格。

三、壓力傳感器的選擇

了解了傳感器的大致原理和分類后，我們?cè)賮碚f說選型。對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)合，我們需要考量哪些具體的因素，來幫助我們選擇到更合適的產(chǎn)品呢？

1、流體的類型

一般檢測(cè)的流體是潔凈的壓縮空氣或真空壓力下的氣流。

也有部分壓力傳感器可用于檢測(cè)多種流體。如CO2, N2, 氨氣, 氟里昂, 潤滑油, 硅油, 液壓作動(dòng)油, 含水的空氣等。

2、壓力范圍和精度的考量

用戶在選型時(shí)，需要知道使用中的優(yōu)先級(jí)，因?yàn)樵谶x擇壓力和精度時(shí)需要適度折中：

高精度產(chǎn)品，傳感器膜片非常薄，遇到過大壓力容易造成損壞。

用于高壓的產(chǎn)品，對(duì)非常微小的壓力變化可能無法完美對(duì)應(yīng)。

3、輸出的形式

數(shù)字式傳感器可提供開關(guān)量輸出及模擬量輸出兩種類型。根據(jù)你最終希望輸出的形式來選擇您的產(chǎn)品類型。

4、安裝方式

安裝方式主要分為兩類，一體式和分體式（顯示部與檢測(cè)部分離）。

分體式的檢測(cè)部可用于工廠現(xiàn)場(chǎng)末端，而其顯示部則可放置于設(shè)備面板或監(jiān)控室內(nèi)，便于管理及操作人員整體監(jiān)測(cè)。

四、壓力傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合

不知道你們是否對(duì)于壓力傳感器有點(diǎn)感覺了，能想的出他們都能用在哪兒了么？

考慮到作為普及類讀物，Mr.Zhang還是為大家列舉幾個(gè)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用，既有最普遍的，也有特定的使用，便于大家理解。