壓力感測器在工業領域應用

壓力感測器是最為常用的一種感測器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業，下面就簡單介紹一些常用壓力感測器的應用。一個工業自動化系統通常分為三個部分：檢測、控制、執行。工業設備作為自動化系統的控制對象，必須能與其它兩個部分相兼容，提供壓力感測器介面，使之成為一個完整的有機整體。無論是單機自動化或還是大型自動化裝置，都應該保護控制對象，使之用途發揮達到最大。壓力感測器在稱重系統中的應用在工業控制技術的商用稱重系統中，壓力感測技術越來越多的被應用。

在很多壓力控制過程中，經常需要採集壓力信號， 轉換成能夠進行自動化控制的電信號。以壓力感測器製作的壓力控制裝置一般稱為電子稱重系統，電子稱重系統作為各種工業過程中物料流動的在線控制工具顯得越來越重要。電子稱重系統既能組合在產品製造過程中優化生產，提高產品質量，又能把有關生產過程中物料流動的數據加以採集並傳送到數據處理中心，作為在線庫存控制和財務結算之用。在稱重的過程自動化控制中，要求壓力感測器不僅能感知重力信號，而且其性能必須可靠、動態響應性要好、抗干擾性能要好；壓力感測器提供的信號經檢測系統可以直接顯示、記錄列印、存儲或用於反饋調節控制。通過集成技術將壓力感測器與測量線路集成在一起，使得整個裝置的體積大大減小；另外屏蔽技術的發展，也將使得稱重壓力感測器的抗干擾能力得到保障，使得稱重過程的自動化控制程度進一步得到提高。

深圳工采網為您提供的大量的進口稱重感測器，精度高，防護等級嚴密，量程範圍廣的感測器 對於稱重領域可選擇性非常多

圖示CBL系列

壓力感測器在石化行業的應用壓力感測器是石化行業自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中，幾乎包含了所有壓力感測器的應用：差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫，以及各種材質及特殊加工的遠傳法蘭式壓力感測器。

幾乎石化行業對壓力感測器的需求主要集中在可靠性、穩定性和高精度3個方面。其中，可靠性和許多附加需求，如，量程比、匯流排類型等，依賴變送器的結構設計、機械加工工藝水平和結構材料。壓力變送器的穩定性和高精度則主要由壓力感測器的穩定性和測量精度保證。與壓力變送器的測量精度相對應的是壓力感測器的測量精度和響應速度，與壓力變送器的穩定性相對應的是壓力感測器的溫度特性和靜壓特性以及長期穩定性。石化行業對壓力感測器的需求就體現在測量精度、快速響應、溫度特性和靜壓特性、長期穩定性4個方面。微壓力感測器是採用半導體材料和MEMS工藝製造的新型壓力感測器，具有精度高、靈敏度高、動態特性好、體積小、耐腐蝕、成本低等優點。純單晶硅的材料疲勞小，採用這種材料製造的微壓力感測器的長期穩定性好。同時，微壓力感測器易於與微溫度感測器集成，增加溫度補償精度，大幅提高感測器的溫度特性和測量精度。如果將2個微壓力感測器集成，又可以實現靜壓補償，從而提高壓力感測器的靜壓特性。如今，微壓力感測器具有許多傳統壓力感測器不具備的優點，能夠很好地滿足石化行業對壓力感測器的需求。

圖示U7100來自於深圳工采網的高精度，高穩定性，高可靠性的壓力變送器U7100系列

U7100超穩系列壓力感測器為要求嚴格的發動機和機動車輛應用樹立了新的性能價格比典範，適合液體和氣體壓力測量，甚至包括污水，蒸汽和腐蝕性液體等介質。 U7100的壓力腔由316L不鏽鋼加工而成，無O型圈，並且不直接接觸測量介質，多種無泄漏壓力介面可選。汽車級的壓力變送器集成密封壓力埠和電氣接頭，量程從0~15到150psi（10Bar），耐用性非常好。 感測器符合最新的重工業CE標準，包括浪涌保護，和16Vdc的正向和反向過電壓保護。在石化行業能保證穩定性和準確度。壓力感測器在水處理行業的應用

的環保水處理行業， 近些年得到快速的發展，並且未來前景廣闊。在供水和污水處理工藝中有賴於使用壓力感測器為系統保護和質量保證提供重要控制和監測手段。

圖示M3431來源於深圳工采網MSP300系列壓力感測器為低成本，大批量的商業和工業應用樹立了新的性能價格比典範。感測器適合氣體和液體壓力測量，甚至包括污水、蒸汽、輕度腐蝕性液體和氣體等。

壓力感測器將壓力（一般指液體或氣體的壓力）轉換為電信號輸出，該壓力電信號也可進而用於測量靜態流體的液位，因此可用來測量液位。壓力感測器的敏感組件主要有硅杯敏感元件、硅油、隔離膜片和導氣管組成，被測介質壓力P通過隔離膜片和硅油傳遞到硅杯元件的一側（見圖），大氣參考壓po通過導氣管作用到硅杯元件的另一側，硅杯元件是一個底部加工得很薄 的杯形單晶矽片。杯底膜片在壓力P和Po做用下產生位移極小的彈性變形，單晶硅是理想的彈性體，其變形與壓力成嚴格的正比關係，而且復原性能又極好。硅膜片上用半導體擴散工藝形成的四個橋路電阻布置成方形，當硅膜片受到壓力產生變形時，處於對角線上的二電阻受壓應力，而另為二個電阻受張應力，由於擴散硅的壓阻效應，使相對的二個電阻阻值增大，二另為二個電阻阻值減小。如果在A－A二端上加上電壓，則C－D間就有一個P－Po差壓成正比的電壓信號輸出。壓力感測器在智能手機中的應用壓力感測器在智能手機上用來測量大氣壓，但測量大氣壓對於普通的手機用戶來說又有什麼作用呢?海拔高度測試 對於喜歡登山的人來說，都會非常關心自己所處的高度。海拔高度的測量方法，一般常用的有2種方式，一是通過GPS全球定位系統，二是通過測出大氣壓，然後根據氣壓值計算出海拔高度。由於受到技術和其它方面原因的限制，GPS計算海拔高度一般誤差都會有十米左右，而如果在樹林里或者是在懸崖下面時，有時候甚至接收不到GPS衛星信號。而氣壓的方式可選擇的範圍會廣些，而且可以把成本可以控制在比較低的水平。另外像Galaxy Nexus等手機的壓力感測器還包括溫度感測器，它可以捕捉到溫度來對結果進行修正，以增加測量結果的精度。所以在智能手機原有GPS的基礎上再增加壓力感測器功能，可以讓三維定位更加精準。

圖示MS5540-CM海拔高度測量儀器儀錶可以選用深圳工采網代理的MS5540-SM系列超小體積數字氣壓計用壓力感測器 MS5540提供了比MS5534更小體積的封裝，內部集成了壓力感測器、溫度感測器、帶有ADC介面的單片機，提供16位的壓力和溫度參數的數字輸出，同時還提供6個可讀參數來對壓力和溫度進行軟體校正，實現高精度的測量，該款產品採用不鏽鋼環進行封裝，壓力感測器部分採用硅膠保護。應用於大氣壓力測試系統、攜帶型高度計、氣壓計、氣象控制系統、多功能手錶等。輔助導航 現在不少開車人士會用手機來進行導航，但在高架橋里導航常常會出錯。比如在高架橋上時，GPS無法判斷你是橋上還是橋下而造成的錯誤導航。而如果手機里增加一個壓力感測器就不一樣了，他的精度可以做到1米，這樣就可以很好的輔助GPS來測量出所處的高度，錯誤導航的問題也就解決了。室內定位 由於在室內無法很好的接收GPS信號，所以當使用者進入一幢很厚的樓宇時，內置感應器可能會失去衛星的信號，所以無法識別用戶的地理位置，並且無法感知垂直高度。而如果手機加上壓力感測器再配合加速度計、陀螺儀等技術就可以做到精準的室內定位。

圖示MS5607-B深圳工采網代理的MS5607系列壓力感測器, 是24位高解析度數字壓力感測器MS5607，與以往的MS5534/5540//5561相比壓力的解析度由0.1mbar（1米）提升到了0.024mbar(20cm),溫度解析度由0.01°C提高到了0.002°C，轉換時間由之前的35ms提高到了1ms。同時測量範圍由10-1100mbar擴大到了10-1200mbar。精度並沒有提高，仍舊是+/-1.5mbar。功耗由以前的4μA降低到了1μA。壓力感測器在醫療行業的應用

隨著醫療設備市場的發展，對壓力感測器在醫療行業中使用提出了更高的要求，如精度、可靠性、穩定性、體積等都需要加以改進。 壓力感測器在微創導管消融術和體溫感測器測量中有著較好的應用。

微創手術不僅可以減少手術部位的創傷，而且大大減輕患者的疼痛，恢復過程也很快。能達到這樣的要求，除了醫生的手術操作經驗之外，還與各種醫療監測設備。現在很多用於此操作的醫療器械都是微小的，像各種各樣的導管和消融設備。導管包括熱稀釋導管、尿道管、食管導管和中心靜脈導管和顱內壓力容器等，它們除具有導電功能，導管在溫度或壓力感測器，患者的病理檢查和微創手術的順利進行提供了重要保障，溫度和壓力參數是成功操作的關鍵參數。感測器能夠放置在靠近患者的位置對於許多應用來說非常關鍵，比如在透析應用中，準確地測量透析液和靜脈壓力就非常重要。壓力感測器必須能夠精確地監測透析液和血液的壓力以確保其維持在所設定的範圍內。此類型應用需求感測器必須外形小巧且能夠耐受液體介質。在許多情況下，與液體介質不兼容的感測器需要額外安裝部件來保護它，增加了產品的體積、費用以及複雜性。液體介質耐受力在監測病人呼吸時顯得特別重要，因為此處的感測器必須能夠承受病人的咳嗽和呼出的潮濕空氣。

圖示1210深圳工采網代理的TE的MEAS1210系列 雙列直插式結構中的溫度補償壓阻式硅壓力感測器。 它適用於需要出色性能和長期穩定性的成本敏感型應用。它使用激光調節電阻器在0-50°C範圍內提供積分溫度補償。它還包含另外一個激光調節電阻器，通過對外部差分放大器的增益進行編程來標準化壓力敏感度變化。廣泛應用於醫療器械行業。MEMS壓力感測器在多種應用領域得到大量的使用

MEMS壓力感測器是一種薄膜元件，受到壓力時變形。可以利用應變儀（壓阻型感測）來測量這種形變，也可以通過電容感測兩個面之間距離的變化來加以測量。這兩種方法都很流行。

汽車產業仍然是MEMS壓力感測器的最大應用領域，占其銷售額的72％，其次是醫療電子佔12％，工業領域佔10％，消費電子與軍用航空佔據其餘的6％市場。在汽車領域，引擎管理是其主要應用，包括汽油發動機中的歧管空氣壓力感測器和柴油車中的共軌壓力感測器，尤其是在歐洲。為了改善燃燒情況，有些組織也在研究可以在汽缸內工作的壓力感測器，以更好地測量參與化學反應的各種物質的準確比例，並把數據反饋給引擎管理系統。由於工作環境惡劣，汽車感測器的價格比消費類感測器高得多。另外，汽車感測器需要較長的鑒定時間，而且這些感測器必須能可靠工作長達15年的時間。有些感測器，比如剎車或輪胎壓力感測器，對於汽車安全至關重要。MEMS壓力感測器在汽車中的一個新應用是傳動系統壓力感測，通常用於自動裝置之中，但也用於新型雙離合器傳動系統。德國廠商博世最近進入該市場，推出了一款MEMS解決方案，使用油來保護硅薄膜，使其可以最高耐受70巴的壓力。多孔硅的MEMS器件，也已用於目前的側面氣囊等應用之中。在醫療市場，壓力感測器主要充當外科手術使用的一次性低成本導管。但它們也用於昂貴的設備之中，在連續氣道正壓通氣（CPAC）機中感測壓力與差流。這些器件潛力巨大，可能在2015年以後成為可植入感測器。可植入感測器不需要電池就能工作，可以用於心臟測量和監測青光眼。在工業領域，MEMS壓力感測器的主要應用包括採暖通風及空調（HVAC）、水平面測量、各種工業過程與控制應用。例如，除了精確的高度氣壓測量，飛機使用感測器監測引擎、襟翼等其它部件。在過去的幾年中，壓力感測器市場取得了迅速進展，對競爭格局產生了積極影響，為市場引入了新的參與者並擴大了市場現有參與者的範圍。