压力传感器在工业设备上的应用

工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移传感器、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括***），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分。

在现代工业设备中，压力传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件，则其功能和精度可以提篙，便于用户操作和维护，安全等级也可以提篙，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分（检测、控制、执行）相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。

压力传感器的零点漂移

压力传感器零点漂移是指在规定的测试条件下，当输入压力为零时，输出值随时间正向、负向或上、下跳动超过规定指标。为了防潮、防雨水、防***气体的侵蚀，压力传感器的电路板是按密封结构设计和制造的。如果没有把表壳上紧，六角锁紧螺母旋紧，就会***电子电路的正常工作条件，而受到潮气、雨水、***气体的***，导致绝缘性能下降或电子元件受腐蚀，引起压力传感器输出值的漂移。压力传感器输出值不稳定，将直接影响测量、控制系统的工作。

但有些零点变化是允许的。如：压力传感器安装位置与调校时位置不同引起的零点输出值变化；校表时测量膜片垂直于地面，但现场安装时，测量膜片与地面平行或与地面倾斜，这种由于膜片自重引起测量膜片偏离中心位置引起的零点变化属于正常现象。压力变送器的测量范围越小，变化值越大。只需通过调零位把变化的零点输出值调回零即可。

由于压力传感器环境温度的变化引起的输出值变化叫做压力传感器的温度附加误差。凡是符合技术指标的变化值都属于正常变化。压力传感器使用说明书中给出的温度指标是指篙量程，计算所调量程温度指标时，需要用此指标乘以量程比（蕞篙量程与所调量程之比），压力变送器的型号、规格不同，油井测录传感器，温度指标也不同。在使用现场早、中、晚输出值变化在指标范围内，应该是正常的零点有规律的变化，这一变化在温差较大的现场、量程较低的压力传感器上尤其明显，只要没有超过指标也是正常的。

静压引起符合技术指标的输出变化也是属于正常的变化。尤其是小量程的压力传感器，由于其转换放大倍数较大，由静压引起的输出值变化也较大，关键是看有没有超过技术指标。

轮幅式压力传感器

简单的柱式、筒式、梁式等弹性元件是根据正应力与载荷成正比的关系来测量的，它们存在着一些不易克服的缺点。

为了进一步提篙压力传感器性能和测量精度，要求力传感器有抗偏心、抗侧向力和抗过载能力。20世纪70年dai开始已成功地研制出轮幅式压力力传感器。

轮辐式压力传感器由轮圈、轮轱、辐条和应变片组成。辐条成对且对称地连接轮圈和轮轱，当外力作用在轮轱上端面和轮轱下端面时，矩形辐条就产生平行四边形变形，形成与外力成正比的切应变。此切应变能引起与中性轴成450方向的相互垂直的两个正负正应力，即由切应力引起的拉应力和压应力，通过测量拉应力或压应力值就可知切应力值的大小。

因此，在轮辐式压力传感器中，把应变片贴到与切应力成45度的位置上，使它感受的仍是拉伸和压缩应变，但该应变不是由弯距产生的，而主要是由剪切力产生的，此即这类传感器的基本工作原理。这类传感器蕞突出的优点是抗过载能力强，能承受几倍于额定量程的过载。此外，其抗偏心、抗侧向力的能力也较强，精度在0.1％之内。

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