基礎(chǔ)知識之壓力傳感器
1. 什么是壓力傳感器?
壓力傳感器是一種用于測量物體受到的壓力或壓力變化的裝置。它可以將物體的壓力轉(zhuǎn)化為電信號,以便進(jìn)行監(jiān)測、控制或數(shù)據(jù)采集。它通過測量壓力引起的力的大小來間接測量壓力,用于監(jiān)測和控制壓力的變化。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202403/456286.htm幾種常見壓力傳感器的外貌:
2. 壓力傳感器的種類及原理
常用的壓力傳感器有應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器。壓力傳感器按用途分類主要是壓力監(jiān)視、壓力測量和壓力控制及轉(zhuǎn)換成其他量的測量。按供電方式分為壓阻型和壓電型傳感器,前者是被動(dòng)供電的,需要有外電源。后者是傳感器自身產(chǎn)生電荷,不需要外加電源,根據(jù)不同領(lǐng)域?qū)毫y量的精度不同分為低精度和高精度的壓力傳感器。
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。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、準(zhǔn)確度高、溫度特性好。特別是隨著技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體傳感器向著微型化發(fā)展,而且其功耗小、可靠性高。
半導(dǎo)體壓電阻型:半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力,通過外力(壓力)使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號。
靜電容量型:靜電容量型壓力傳感器,是將玻璃的固定極和硅的可動(dòng)極相對而形成電容,將通過外力(壓力)使可動(dòng)極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號。 壓力傳感器的工作原理通常是基于電阻、電容、電感或半導(dǎo)體等原理。
壓力傳感器是一種用于測量壓力的設(shè)備。它通常由一個(gè)彈性元件和一個(gè)傳感器組成。當(dāng)外部施加壓力到傳感器上時(shí),彈性元件會(huì)發(fā)生形變。這種形變會(huì)導(dǎo)致彈性元件內(nèi)部的電阻、電容、電感等物理量發(fā)生變化。傳感器會(huì)將這種物理量的變化轉(zhuǎn)化為電信號。常見的轉(zhuǎn)換方式有電阻變化、電容變化、電感變化等。接下來,傳感器將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,以便與其他設(shè)備進(jìn)行通信或進(jìn)一步處理。最后,通過分析這些電信號,我們可以得到外部施加到傳感器上的壓力值。
基本壓力傳感器的調(diào)節(jié)電路:
3. 如何應(yīng)用壓力傳感器?
對于現(xiàn)在廣泛的壓力傳感器類型,選擇適合的壓力傳感器將對整個(gè)工程測量的準(zhǔn)確性、工程的進(jìn)度,都有重要的影響?,F(xiàn)如今的壓力傳感器的種類眾多。如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用壓力傳感器,是在進(jìn)行某個(gè)量的測量時(shí)首先要解決的問題。
1、確認(rèn)壓力傳感器的類型
(1)機(jī)電式:產(chǎn)品內(nèi)部式機(jī)械結(jié)構(gòu),經(jīng)過繃簧、杠桿、調(diào)理螺絲、金屬罩殼等以及觸點(diǎn)模塊裝置而成的壓力傳感器,內(nèi)部不含處理電路,且均為輸出量是開關(guān)量的壓力開關(guān)形式。一般均可經(jīng)過螺絲調(diào)理或設(shè)定動(dòng)作的閾值;體積較龐大,但較廉價(jià),精度較低。
(2)電子式:壓力傳感器均有陶瓷或金屬的丈量隔離膜片,隔離膜片與被檢測物質(zhì)直接接觸,作用在膜片表面的壓力使膜片發(fā)生細(xì)小的形變,傳感器內(nèi)部能夠經(jīng)過形變丈量繃簧電阻或電容器原理感知該形變的大小程度,經(jīng)往后級的機(jī)械、電路(電橋)設(shè)備輸出相應(yīng)開關(guān)動(dòng)作或模擬量信號。 精度是壓力傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo),壓力傳感器的精度是關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)準(zhǔn)確性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。壓力傳感器的精度越高,價(jià)格越昂貴,所以,壓力傳感器的精度只要滿足整個(gè)測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。壓力傳感器在工業(yè)設(shè)備上應(yīng)用非常廣泛,正確合理選用壓力傳感器既可以確保測量精度,又可以延長壓力傳感器的使用壽命。下面我們一起來探討如何正確合理選用壓力傳感器。
4. 主要的壓力傳感器供應(yīng)商
5. 參考案例
from machine import Pin,ADC
from utime import sleep
led = Pin(0, Pin.OUT)
led.value(0)
button_x = ADC(0)
button_y = ADC(1)
sw = Pin(28,Pin.IN,pull = Pin.PULL_UP) while True: if sw.value() == 0:
led.value(1)
sleep(0.5)
led.value(0) if button_x.read_u16() < 44000: orient_x = 'Left'
elif button_x.read_u16() > 47000: orient_x = 'Right'
else :orient_x = 'Middle'
if button_x.read_u16() < 44000: orient_y = 'Up'
elif button_x.read_u16() > 47000: orient_y = 'Down'
else :orient_y = 'Middle'
print("X : {:<10} Y : {:<10} ORT_X : {:<10} ORT_Y : {:<10}".format(button_x.read_u16(),button_y.read_u16(), orient_x, orient_y))
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