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用于高壓應用中安全可靠壓力測量的電子儀器
來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2019-08-13 09:29:00【小中大】
高壓應用對測量儀器極其重要，并且很難找到能夠承受應變同時保持高響應性的傳感器。我們公司的電子壓力儀器解決了這個問題。
一些機械儀表，例如具有螺旋形（而不是C形管）波登管的機械儀表， 能夠承受高壓并且能夠提供精確的測量，特別是對于局部指示或作為冗余儀器。但是，對于數據捕獲和更好的控制，該過程需要電子壓力傳感器。
電子壓力測量背后的原理
電子壓力測量背后的工作原理
在電子壓力傳感器中，柔性隔膜將過程與實際傳感器元件分開。壓力推動該隔膜，該隔膜設計成在整個壓力范圍內以一致的方式偏轉。然后，傳感器通過將隔膜的應變或壓縮轉換為有意義的電子信號來測量壓力。這是阻力測量的原理。
三種電子壓力傳感器
選擇合適的電子傳感器對于獲得準確可靠的測量至關重要。三種最常見的傳感器元件類型是金屬薄膜，陶瓷薄膜和壓電電阻。前兩種傳感器基于電阻壓力測量原理。第三種類型依賴于半導體材料的電阻率的變化。下表比較了這三種類型的一些功能。
用于高壓應用的金屬薄膜傳感器
在研究這三種電子傳感器的特性和功能時，很明顯只有金屬薄膜傳感器才適用于低密度聚乙烯（LDPE）和其他高壓，高振動應用。
金屬薄膜傳感器的橫截面
在金屬薄膜傳感器中，惠斯通電橋電阻器布置結合到電路層。然后將這兩層夾在絕緣層之間。壓力傳感器采用化學/物理工藝和光刻蝕刻技術在特殊潔凈室和真空或惰性氣氛下制造，而不是采用將傳感器粘合或焊接到隔膜上的常用方法。這導致與傳感器主體的良好結合，可承受極端溫度和振動。
使用有限元法（FEM）模擬設計其金屬薄膜傳感器，以避免1）局部過載和相應的塑性變形，以及2）膜片偏轉超出材料屈服點。為了確保它們不會在高壓操作下失效，我們公司將其傳感器通過一系列嚴格的測試，包括10 8次 負載循環疲勞測試。
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