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|陶瓷压力传感器分类和应用

【|陶瓷压力传感器分类和应用】陶瓷压力传感器分类
陶瓷压力传感器的基材都是Al2O3陶瓷 ， 根据实现的原理可以分为电容式压力传感器和压阻式压力传感器 。
陶瓷电容式压力传感器
陶瓷基板与隔膜镀上金属作为电极使用 。两种陶瓷部件通过玻璃密封连接在一起 ，保持可控间隙 ， 以便两个金属电极形成电容 。如果施加压力 ， 那么将改变基板与隔膜的间隙 ， 从而改变传感元件的电容量 ， 通过后续的处理电路形成压力相关信号输出 。
由于陶瓷膜片边缘固定在陶瓷基座上 ， 周边支撑 ， 受力时中间形变大 ， 边缘形变小 ， 电容量产生非线性并使灵敏度降低 。为了减少温度影响和边缘效应 ， 设计时在陶瓷膜片上设置一圆形的单电极作为公共电极 ， 陶瓷盖板上设置双电极并使面积相等 ， 构成同轴环状的双电容传感器 。中心为测量电容Cp ，边缘环形为参考电容Cr ， Cr的外侧是固支边 。后续的信号调理电路处理的是两电容的压差 ， 利用方波激励信号把Cp和Cr的变化量分别转换为直流电压输出 ， 通过两输出电压的差值信号来测量外加压力的大小 。双电容结构大大减小了传感器系统的非线性误差 ， 同时在环境温度变化时 ， 由于两电容感受同一温度的变化 ， 温度对它们产生的温度效应是一致的 ， 这就抵消了温度变化带来的测量误差 ， 实现温度自补偿的作用 。
陶瓷压阻式压力传感器
压阻式压力传感器主要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板三部分组成 。陶瓷膜片作为感力弹性体 ， 其上用厚膜工艺技术形成惠斯顿电桥作为传感器的电路 ， 由于电阻的压阻（形变）效应 ， 产生电压信号 。
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） ， 当压力为零时 ， 电桥处于平衡状态 ， 输出端电压为零；当施加压力于电桥时 ， 膜片产生形变导致电桥的四个电阻阻值发生变化 ， 电桥处于不平衡状态 ， 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 。由于电阻的压阻（形变）效应 ， 产生电压信号 。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 。
|陶瓷压力传感器分类和应用
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陶瓷压力传感器的应用
过程控制、环境控制、液压和气动设备、伺服阀门和传动、化学制品和化学工业及医用仪表等众多领域 。热喷涂耐高温陶瓷涂层最能体现热喷涂技术特点 ， 应用效果最突出 ， 是影响最大的一个应用领域 。
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