压力传感器范文第1篇

1、压力传感器两线制比较简单，一般客户都知道怎么接线，一根线连接电源正极，另一个线也就是信号线经过仪器连接到电源负极，这种是最简单的，压力传感器三线制是在两线制基础上加了一个线，这根线直接连接到电源的负极，较两线制麻烦一点。

2、四线制压力传感器肯定是两个电源输入端，另外两个是信号输出端。四线制的多半是电压输出而不是4~20mA输出，4~20mA的叫压力变送器，多数做成两线制的。压力传感器的信号输出有些是没有经过放大的，满量程输出只有几十毫伏，而有些压力传感器在内部有放大电路，满量程输出为0~2V。

3、至于怎么接到显示仪表，要看仪表的量程是多大，如果有和输出信号相适应的档位，就可以直接测量，否则要加信号调整电路。五线制压力传感器与四线制相差不大，市面上五线制的传感器也比较少。

（来源：文章屋网 ）

压力传感器范文第2篇

关键词:压力传感器；自动控制系统；管道检测；称重

正文：

随着我国各省市经济技术开发区的不断建立，我国压力容器制造、检测等行业得到巨大的发展空间。压力容器的压力自动控制系统作为压力容器运行维护的重要安全措施，其控制系统的开发与制造、使用与维护对于使用者有着重要意义。利用压力传感器构造自动控制系统是压力容器系统发展的重要方向。随着自动控制技术的不断成熟，越来越多的领域都在积极应用自动控制技术以降低人工成本、提高效率。

1.压力传感器及其自动控制概述

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。其主要是通过感受到被测量的信息，并将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压力传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，通过压力传感器测量信息后，传送至自动控制单片机或计算机，由计算机对预设信息进行对比后，做出实时的反应，以此完成自动控制的全过程。

2.关于压力传感器构造自动控制的分析

2.1利用压力传感器构造的管道压力自动控制系统分析

根据管道压力检测设定数据选择合适的压力检测传感器，通过传感器将信号转换为4-20MA信号给DCS，然后由DCS对检测到的信号与设定信号对比，输出一个4-20MA的模拟信号来控制现场的压力调节阀的阀位，从而达到通过传感器来控制阀开度的自动控制功能。利用这样的原理及控制系统可以对锅炉压力、输送管道压力等进行自动控制，从而减少人工监测的弊端。

2.2压力传感器在制药行业自动控制的应用

在制药行业中对于压力传感器构造的自动控制系统有很多，最为典型的是片剂自动数粒装瓶机。其是利用压力传感器对瓶中所装内容物进行实时监控，在装到设定重量后，由传感器将信号传到PLC控制模块，由模块将信号转到传动系统将瓶转入拧盖系统。在该系统中还常常将红外光感传感器共同使用，增加数粒准确性，保障产品质量。类此的自动控制系统在食品制造行业也有很多的应用。

2.3利用压力传感器构造饲料分装自动控制系统

在饲料行业中的分装系统是饲料制造企业质量控制的重要控制工序。利用物理压力传感器构造的自动分装系统实现了物料的快速、准确称量，实现了自动分装及配料、进料控制。其主要分为高速分装系统及自动称量装料系统构成。

高速定量分装系统由微机控制称重压力传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。采用单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，以及中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使称重压力传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入微处理器中，其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。

自动称重和装料装置的实现是通过装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，控制电子压力称的电磁线圈a通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈a断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，操作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。 该系统选用不同的传感器，改变称重范围，则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。

3.各类型压力传感器发展分析

随着压力传感器在各行业自动控制应用的不断加深，传统压力传感器技术已经不断满足现代科技的要求。为此，更多新型的压力传感技术正在不断的研制与开发中。力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式、压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传、感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。新材料在压力传感器的应用为传感器自动控制技术带来更加广阔的发展空间，抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性，与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 /3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0℃～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40℃～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也有越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等新材料传感器的开发与应用为压力传感器自动控制系统的发展提供了广阔的发展空间。

结论：

随着压力传感器构造的自动控制系统在各行业应用的不断加深，自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进，通过人才战略提高自身的市场竞争力，提高对应用压力传感器自动控制系统客户的售后服务，加强压力传感器的检测以保障自动控制系统的精准性，为压力传感技术的应用发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]王宏伟.压力传感器原理及应用[J].检测与控制，2007，6.

[2]乔金珠.锅炉压力自动控制系统浅析[J].自动控制资讯，2008，4.

[3]刘海清.自动控制——压力传感[M].机械工业出版社，2006，12.

压力传感器范文第3篇

飞思卡尔数字压力传感器可提升硬盘内储存容量

飞思卡尔半导体发表第一款数字化输出的压力传感器，可望简化系统设计、并提升笔记型或桌面计算机的硬盘(HDD)记忆储存密度。MPL115A数字传感器使用微机电系统技术，提供高度精准的气压与高度侦测功能，尺寸精巧，适于各种成本有限的消费性电子及工业应用。

除了硬盘内的气压侦测、气压与高度测定应用之外，MPL115A压力传感器还提供工业用设备所需的绝对压力侦测，例如桌上型气候站与真空设备等等。医疗应用则涵盖健康侦测、创伤护理及呼吸系统等。由于安全产品的需求日益增加，MPL115A的环境压力测量及无线远程监控能力，更为其增加了环境监测的应用面向。

飞思卡尔射频，模拟与传感器部门全球通路发展暨亚太中心总监Benjamin Tan表示：“为了服务高度计、硬盘和可携式医疗设备等压力传感器应用客户，我们推出了创新的传感器解决方案，结合了简单易用的数字界面、小巧的封装尺寸、以及操作功率低等优点。MPLll 5A数字压力传感器是我们最精巧的产品之一，有助于精简线路空间。此外，其功率损耗亦低于市场上的同类型产品。”

MPL115A可直接连接MCU　省却外接ADc

飞思卡尔的MPLl1 5A数字压力传感器支持Ic(inter-integrated circuit，Ic)及串行接口两种总线，可直接连接嵌入式系统的微控制器(MCU)，简化通信并提升弹性。此种架构与其它一般使用模拟讯号的传感器不同，后者往往需要一个内建模拟对数字转换器(ADC)，或是在系统中另外加上ADC组件。像飞思卡尔MPL115A这样的数字压力传感器，由于不需要用到额外的ADC，因而可提供更多弹性并节省成本。

MPL115A传感器的小巧尺寸(3mm×5mm×1.2mm)LGA封装让它的整合性更强，更适于线路空间有限的便携式应用，而此装置的低电流损耗(休眠模式1 mA、活动模式5 mA)也适合电池驱动与太阳能应用装置，使用功率损耗更是只有竞争对手产品的1／100。数字传感器另外也非常适合HDD系统，因为压力侦测有助于修正磁头抬起的高度，让磁盘驱动器内储存空间最大化。

MPL115A传感器产品功能：

・数字输出选项

・SPI专用的MPLll 5A1T1

・Ic专用的MPL115A2T1

・小巧的3mm×5mmx 1.2mm LGA金属封装

・电流消耗低

・休眠模式：1mA

・活动模式：5mA(每秒量一次)

・可透过温度与压力系数作温度补偿

・压力以kiloPascals(kPa)为单位方便转换

・50-115kPa的绝对压力测量范围

・精确度1kPa

・操作温度范围从-40~C～105~C

・电源供应2.4-5.5伏特

研发支持、价格与供应方式

MPL115A样品已可透过以下评估套件取得。KITMPL115A1SPI评估用线路板展示SPI通信协议，KITMPL115A212c评估用线路板则展示2C通信协议。两者的建议售价都是15元美金。SPI应用专属的MPLll 5A1T1传感器和I℃应用专属的MPL115A2T1传感器都已上市，建议售价为每批10，000颗时每颗4.25元美金。

Epson Toyocom新型高精密石英压力传感器针对流体应用

石英晶体组件的领导者Epson Toyocom公司宣布已成功开发出新系列的高精密度石英压力传感器。该款于XP-7000系列的传感器拥有独特的架构，可将流体压力直接传导至一个压力感测组件上。新产品预计于2009年第四季投入商业开发。

QMEMs音叉晶体架构，感应不需传导媒介

多数高精密度压力传感器内部均含压力传导媒介(如油)。然而，XP-7000系列产品所使用的是一个频率稳定，采用独创QMEMS({1)技术所制成的音叉晶体组件来作为压力感应组件，再加上Epson Toyocom独特的压力传导架构，可直接读取压力，精密度达?0.05％Fs。

注1：QMEMS为“(Quartz)”(石英，一种具高稳定性及高精密度等优越特性的晶体材料)及“MEMS”(微机电系统)所组成的名词。QMEMS石英元件以石英制成，而非MEMs所使用的半导体材质。并在石英材料上执行精密的微制程(microfabrication)，以便在小型化封装产品中能提供更高的效能。QMEMS为Epson Toyocom的注册商标。低污染、省空间，组件设计也走环保风

有鉴于近年来环保意识抬头，XP-7000系列所使用的传感器均为环保产品，并不会释放油类或气体。此外，拜Epson Toyocom所使用的独特架构所赐，新型传感器的体积较旧机型相比减少了约43％。

新型传感器非常适合对精密与准确测量有需求的场所，如观测河流及下水道水位、在极度要求洁净的环境下测量液态压力状态，以及工业厂房设备的压力状态等。

XP-7000系列中的两个机型分别为XP-7000MB与XP-7001MB。XP-7000MB具备缓冲电路，即使电缆长度较长时，仍可维持稳定的输出值。而XP-7001MB则支援低电流。

产品主要特色

(1)压力感应读数精密度达±0.05％Fs

(2)环保产品，不会释放油类或气体

(3)体积小巧(直径22mmx长度40mm：体积较旧机型减少43％)

主要规格

参考数据：

其他压力传感器Ic供货商

AKTIV SENSOR GmbH

EPCOS AG

Epson Toyocom

Fi rst Sensor Technology GmbH

Freescale

Inffneon

Intersema

压力传感器范文第4篇

关键词：压阻式传感器 高精度集成芯片 智能a偿

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0065-03

当今的现代化产业中，压力传感器扮演了很重要的角色。由于MEMS压力传感器具有高性能、低成本和小尺寸等优点，被广泛地应用于汽车电子、工业控制、消费电子、航天航空和医疗等领域。

MEMS压力传感器是微系统世界里第一个出现的MEMS器件，该项技术已相当成熟，且市场空间很大。预计到2018年的市场规模可达到30亿美金。MEMS压力传感器在消费电子领域，尤其是智能手机和平板电脑，将跟随加速度计和陀螺仪的步伐，出现一轮新的爆发增长。以半导体单晶硅为主体材料形成弹性层，也作为力-电的转换元件，在其上也可以利用集成信号处理电路。弹性元件是用微机械加工的办法将单晶硅刻蚀成一个周边固支的圆形、矩形或双岛结构等的弹性膜片，在膜片上制作与流体压强成正比变化的应变电阻器作为将压力信号转换成电信号的转换元件，再经电路放大、调理，输出所需要的信号或在仪表上进行显示。但是由于半导体的温度特性，促使压力传感器随环境温度的变化，其输出信号发生漂移从而带来较大误差，针对传感器输出的温度漂移，采用数字处理芯片进行有针对性的处理，如果能得到良好的信号优化，则可以成为一种高精度、高灵敏度、高稳定的传感器。因此，高稳定性、高精度的数字补偿系统决定了它在传感器信号处理上的技术发展空间。

1 压阻式压力传感器原理

传感器敏感芯片上的4个电阻条组成了闭合惠斯通电桥。由4个应变电阻组成的电平行四边形中，对一组对角点上施加输入电压VB时，在另一组对角点上有输出电压VO产生，其数值由下式给出：

式中，为电源电压；为电桥输出电压。

单晶硅压力传感器一般是在硅膜片上制作4个应变电阻，其等效电路如图1所示，图中R1、R2、R3、R4为4个单晶硅扩散电阻条，组成惠斯顿电桥，在单晶硅膜片上，应力区可分为正应力区和负应力区，在设计时，将桥臂电阻（R1、R3）设计在正应力区，而另一对桥臂电阻（R2、R4）设计在负应力区。当压力作用在膜片上时，应变电阻的变化与压力成正比。

2 热灵敏度漂移产生原因

产生热灵敏度漂移的原因是多方面的，压力灵敏度与压阻系数成比例关系，压阻系数是温度的函数，因此，压阻系数随温度变化是产生热灵敏度漂移的一个原因。实际生产中当力敏电阻条的掺杂浓度不合适时，也会造成较大的热灵敏度漂移。

传统补偿方式采用恒流源供电代替恒压源供电，并且在电桥的输入正负端并入一电阻，也可以做到热灵敏度的补偿。（见图2）

3 数字智能补偿系统

3.1 高稳定性、高精度数字补偿原理

传感器的数字式补偿原理就是先将传感器的模拟输出信号转换为数字信号，然后将数字信号交给微处理器，微处理器运用补偿算法对数字量进行修正，即可减小测量信号的误差。该文所述的ASIC补偿芯片在0.18 μm集成电路工艺基础上进行设计，通过传感器->信号诊断电路->极限反转开关->运放->ADC模数转换模块->DSP数据处理模块->数字串口输出/DAC数模转换输出，最终实现温度及非线性补偿（见图3）。

3.2 ASIC补偿芯片参数

（1）工作电压范围：1.8～5.5V；（2）工作温度范围：-40 ℃～125 ℃；（3）支持休眠工作模式，大幅减轻MCU负担；（4）支持传感器诊断及模拟输出钳位功能；（5）支持片内差分信号极性反转；（6）片上集成1X～128X可编程，低噪声放大器；（7）片内集成24位ADC和12位DAC；（8）数字输出支持I2C/SPI串行通信接口；（9）校准精度：0.05%FSO（可同时支持二阶温度系数、三阶非线性校准）；（10）高精度内部温度传感器（绝对精度

3.3 ASIC数字补偿软件管理框图

ASIC数字补偿软件管理框图如图4所示。

4 高精度补偿调试与验证

进行标定时最多取3个温度点即可，一般为低温，常温和高温。若传感器只工作在高温或低温区，取两个温度点即可。恒温箱的温度最多1h即可稳定，假如在全温区上进行补偿也只要3h左右即可完成多路传感器的补偿，补偿时只需要一台电脑，一个人操作即可，若要进行更多路的补偿可以再增加一台电脑，相对于传统的模拟电子元件补偿方法提高生产效率。该应用该系统一次实现对50片硅压阻式传感器在-40 ℃～85 ℃温区上进行补偿，最大综合误差为0.25%；在- 40 ℃～125 ℃温区上补偿，最大综合误差为0.35%。

表1、表2所示为所选取的50片其中一片补偿前后的测试结果，传感器量程为120 kPa，芯片工作参考电压为3.6 V，选取的补偿温度点为-25 ℃、25 ℃、85 ℃，补偿压力点为：30 kPa、60 kPa、90 kPa、120 kPa。

5 结语

该补偿系统已经应用到某型号硅压阻式压力传感器的生产中，可实现对多个传感器进行一次性补偿校准。经过软硬件现场调试，其数据通讯稳定可靠，由于协议中加入多重校验和超时纠错处理，通信稳定。通讯帧和通讯协议简化了点对多通信程序的开发，不仅局限于该系统，稍加改变即可广泛应用于集散式检测系统、点对多数据采集系统中。系统运用MUX对各路信号采集进行切换，在保证运行效率的前提下每块单片机可以负责多路传感器的补偿。

参考文献

[1] 王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].2版.北京航空航天大学出版社，2000.

[2] 陆玲，周航慈.嵌入式系统软件设计中的数据结构[M].北京航空航天大学出版社，2008.

[3] 谢少伟，刘志来.基于MPX系列压力传感器的智能水位实时检测系统[J].绍兴文理学院学报，2007，27（10）：58-62.

[4] 孙凤玲，于海超，王金文，等.硅压阻式压力传感器温度补偿与算法研究，微纳电子技术[C]//全国敏感元件与传感器学术会议.2007：48-50.

压力传感器范文第5篇

关键词：放大电路 信号调理 噪声控制

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00

1 引言

压力传感器在电子产品中的应用比较广泛，其信号调理电路通过对信号的调节变换，使信号达到后续电路的接收要求。电路的误差控制、抗干扰技术对电路的设计至关重要，电路的稳定性直接关系到单片机数据采集系统的准确性和产品的实用性。

本论文的信号调理电路主要用于电子称等衡器的前端信号处理，量程0―5Kg，其最大允许误差±1.5e（分度值e=2g）。本论文从误差分析，力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路。

2硬件设计中误差解决方法

降低电路元器件产生的噪声、设置稳压电流源作传感器专用电源，可保证传感器输出信号精度高，纹波小，稳定可靠，选择合适的传感器。

由于组成电路的元件内部会产生一些噪声，并且实验中发现，噪声的功率与输入的电压有直接的关系，而且会对实验的参数产生较大的影响。在试验中对电阻等噪声较大的原件通过元件的噪声参数建立模型来进行系统分析。综合考虑成本及噪声性能，选择噪声较小的NE5532放大器电路，其相对噪声比优于同等价格的其他运算放大器。

传感器采用了N430-5kg应变式压力传感器，量程0～5kg，灵敏度为1.0mV/N，体积小，易携带；额定输出1.0±0.15mV/V，能够满足实验精度要求；并能够使产品具有便携性，力传感器后接电桥的以减少温漂，即电桥压力传感器的电桥电阻设为R1=R2=R3=R4=100Ω，差动工作，应变片使得电桥保持了平衡，使得电桥的输出电压与电阻变化有关，保持了一个即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，则电桥输出为

3放大电路的分析与设计

整体电路设计如图3-1所示，包含两级放大电路，通过反馈设计提高了输出的准确性。第一级放大电路采用双运算放大器，此放大器小信号带宽10MHZ，功率带宽140KHZ，转换速率9V/us，符合一般控制电路的设计要求。第二级放大电路采用二阶低通滤波运算放大电路。

通过使用Multisim 12.0仿真软件中的函数发生器模拟在f0=10Hz下的滤波波形，其通带最大衰减为4.165518dB，阻带最大衰减为14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12来确定放大倍数，算得Q=0.5，满足实验设计要求。

由于在 Multisim12.0仿真软件中，没有直接的电荷源信号，考虑到电阻应变式传感器输出为电压信号，改变传感器的应变重量，在形式上是以电压的形式输出的。在电路分析时可以把传感器看作一个电压源，其输出电压在其电电路中将信号传递给放大电路。所以在模拟仿真中，采用了TL431ACD 保证模拟信号输入端的稳定性。

4 软件设计中的误差补偿

采用延迟法进行误差补偿，在系统中， 存在控制开关的抖动干扰。抑制这种噪声方法就是通过延时， 让接通或断开信号稳定后系统再工作， 就可以避免抖动干扰。

5 结语

本设计的放大电路的带宽在890mHZ～123HZ，测得输入为2.756mv时，输出为217.177mv，放大倍数约100倍。整体上对各种误差来源给以充分的估计，并针对不同的情况采取不同的技术措施，以提高系统的抗干扰能力，保证了系统的准确、可靠。

参考文献

[1]庄严.《电子秤与智能仪器的设计》.仪表技术，2002.2.

[2]刘同娟，马向国.《Multisim在电力电子电路仿真中的应-用》.电力电子，2006.2.

[3]殷铸灵，许良军.《小信号放大电路的噪声分析》.机电元件，2011.12.