HYDAC賀德(de)克(ke)壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器系(xi)列(lie)
HYDAC賀德(de)克壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器、HYDAC壓(ya)阻(zu)式(shi)壓力傳(chuan)感(gan)器、HYDAC電(dian)感式壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器、HYDAC電(dian)容式壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器、HYDAC諧(xie)振式(shi)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器及電(dian)容式加速度傳(chuan)感(gan)器等。但(dan)應用(yong)的(de)是(shi)壓(ya)阻(zu)式壓力傳(chuan)感(gan)器，它具(ju)有(you)極(ji)低(di)的(de)價(jia)格(ge)和較高(gao)的(de)精度以(yi)及較好(hao)的(de)線(xian)性(xing)特(te)性(xing)。下(xia)面我(wo)們(men)主(zhu)要介(jie)紹(shao)這(zhe)類(lei)傳(chuan)感(gan)器。[1]
在(zai)了解壓阻(zu)式(shi)力(li)傳(chuan)感(gan)器時，我(wo)們(men)首(shou)先(xian)認(ren)識壹(yi)下(xia)電(dian)阻應變片(pian)這(zhe)種(zhong)元件。電(dian)阻應變片(pian)是壹(yi)種(zhong)將被(bei)測件上的(de)應變變化轉(zhuan)換(huan)成為壹(yi)種(zhong)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)敏(min)感器件。它是(shi)壓(ya)阻(zu)式應變傳(chuan)感(gan)器的(de)主(zhu)要組成部(bu)分之壹(yi)。電(dian)阻應變片(pian)應用(yong)zui多(duo)的(de)是(shi)金屬電(dian)阻應變片(pian)和半導體應變片(pian)兩(liang)種(zhong)。金屬電(dian)阻應變片(pian)又有(you)絲狀(zhuang)應變片(pian)和金屬箔狀應變片(pian)兩(liang)種(zhong)。通(tong)常(chang)是將應變片(pian)通(tong)過特(te)殊的(de)粘(zhan)和劑緊密的(de)粘(zhan)合在產生(sheng)力學應變基(ji)體上，當基體(ti)受(shou)力發(fa)生應力(li)變化時，電(dian)阻應變片(pian)也(ye)壹(yi)起(qi)產(chan)生(sheng)形變，使應變片(pian)的(de)阻(zu)值(zhi)發(fa)生改(gai)變，從(cong)而使加在電(dian)阻上的(de)電(dian)壓發(fa)生變化。
血(xue)管(guan)內(nei)的(de)血(xue)液(ye)在血(xue)管(guan)壁(bi)單位面積上垂(chui)直(zhi)作用(yong)的(de)力(li)，稱(cheng)為(wei)血(xue)壓(ya)。當人的(de)心(xin)臟(zang)收(shou)縮時，動脈內(nei)的(de)壓(ya)力(li)zui高(gao)，此時內壁(bi)的(de)壓(ya)力(li)稱(cheng)為(wei)收(shou)縮壓(ya)，亦稱(cheng)高(gao)壓；心(xin)室(shi)舒張時，主(zhu)動脈(mai)壓(ya)下(xia)降(jiang)，在心舒末期(qi)動(dong)脈血(xue)壓(ya)的(de)zui低(di)值(zhi)稱(cheng)為(wei)舒張壓(ya)，也(ye)稱(cheng)為(wei)低(di)壓(ya)。血(xue)壓(ya)的(de)測(ce)量(liang)，就是采用(yong)某(mou)種方(fang)法檢(jian)測和記錄血(xue)壓(ya)的(de)收(shou)縮壓(ya)、舒張壓(ya)等數(shu)e 以(yi)及測量(liang)血(xue)壓(ya)的(de)動(dong)態(tai)變化。血(xue)壓(ya)的(de)數(shu)值壹(yi)艙表示(shi)為(wei)壓(ya)力(li)與(yu)大氣壓之差(cha)。血(xue)壓(ya)測(ce)量(liang)的(de)壓(ya)力(li)範圍(wei)為(wei) 0 ～ 300mmHg。皿(min)壓(ya)測(ce)量的(de)頻(pin)串(chuan)範圍(wei)通(tong)常(chang)為 0 ～20Hz。在常(chang)規的(de)臨(lin)床檢(jian)查中，常(chang)常(chang)采用(yong)人工(gong)方(fang)式，使用(yong)由(you)氣袖、壓(ya)力計(ji)和聽(ting)診5B等部(bu)分組成肋脈K 計，間(jian)接(jie)測量(liang)人體的(de)收(shou)縮壓(ya)和舒張壓(ya)。
HYDAC賀(he)德克壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器系(xi)列(lie)
電(dian)阻應變片(pian)的(de)工(gong)作原理(li)
金屬電(dian)阻應變片(pian)的(de)工(gong)作原理(li)是(shi)吸附在基(ji)體(ti)材料上應變電(dian)阻隨機(ji)械形變而產生(sheng)阻(zu)值變化的(de)現(xian)象，俗(su)稱(cheng)為(wei)電(dian)阻應變效(xiao)應。金屬導體的(de)電(dian)阻值可(ke)用(yong)下(xia)式表示(shi)：
式(shi)中(zhong)：ρ——金屬導體的(de)電(dian)阻率（Ω。cm2/m ）
S ——導體的(de)截(jie)面積（cm2 ）
L ——導體的(de)長(chang)度（m ）
我(wo)們(men)以(yi)金屬絲應變電(dian)阻為例(li)，當金屬絲受(shou)外力作用(yong)時，其長(chang)度和截(jie)面積都(dou)會(hui)發(fa)生變化，
從(cong)上式(shi)中可(ke)很(hen)容易(yi)看(kan)出，其電(dian)阻值即會(hui)發(fa)生改(gai)變，假如(ru)金屬絲受(shou)外力作用(yong)而伸(shen)長(chang)時，其長(chang)度
增(zeng)加，而截面積減(jian)少(shao)，電(dian)阻值便(bian)會增(zeng)大。當金屬絲受(shou)外力作用(yong)而壓縮時，長(chang)度減(jian)小(xiao)而截面增
加，電(dian)阻值則(ze)會減(jian)小(xiao)。只(zhi)要(yao)測(ce)出加在電(dian)阻的(de)變化（通(tong)常(chang)是測量電(dian)阻兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓），即可(ke)獲(huo)得(de)
應變金屬絲的(de)應變情(qing)
陶(tao)瓷壓力傳(chuan)感(gan)器原理(li)及應用(yong)
抗(kang)腐蝕的(de)陶(tao)瓷壓力傳(chuan)感(gan)器沒(mei)有(you)液(ye)體的(de)傳(chuan)遞(di)，壓力(li)直(zhi)接(jie)作
用(yong)在(zai)陶(tao)瓷膜(mo)片(pian)的(de)前表面，使膜(mo)片(pian)產生(sheng)微小(xiao)的(de)形(xing)變，厚(hou)膜(mo)電(dian)阻印刷(shua)在(zai)陶(tao)瓷膜(mo)片(pian)的(de)背(bei)面，連(lian)接(jie)成壹(yi)個(ge)惠(hui)斯(si)通(tong)電(dian)橋（閉橋），由(you)於壓(ya)敏(min)電(dian)阻的(de)壓(ya)阻(zu)效(xiao)應，使電(dian)橋產生(sheng)壹(yi)個(ge)與(yu)壓(ya)力(li)成正比(bi)的(de)高(gao)度線(xian)性(xing)、與(yu)激勵電(dian)壓也(ye)成正比(bi)的(de)電(dian)壓信(xin)號(hao)，標(biao)準(zhun)的(de)信(xin)號(hao)根(gen)據(ju)壓(ya)力(li)量(liang)程(cheng)的(de)不(bu)同(tong)標(biao)定(ding)為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可(ke)以(yi)和應變式(shi)傳(chuan)感(gan)器相(xiang)兼容。通(tong)過激光(guang)標(biao)定(ding)，傳(chuan)感(gan)器具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)溫度穩(wen)定(ding)性(xing)和時間穩(wen)定(ding)性(xing)，傳(chuan)感(gan)器自(zi)帶(dai)溫度補償(chang)0 ～70℃，並(bing)可(ke)以(yi)和絕(jue)大多(duo)數(shu)介(jie)質(zhi)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)。
陶(tao)瓷是壹(yi)種(zhong)*的(de)高(gao)彈性(xing)、抗(kang)腐(fu)蝕、抗磨(mo)損(sun)、抗沖擊(ji)和振動(dong)的(de)材料。陶(tao)瓷的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)特(te)性(xing)及它的(de)厚(hou)膜(mo)電(dian)阻可(ke)以(yi)使它的(de)工(gong)作溫度範圍(wei)高(gao)達(da)-40 ～135 ℃，而且(qie)具(ju)有(you)測(ce)量(liang)的(de)高(gao)精度、高(gao)穩(wen)定(ding)性(xing)。電(dian)氣絕緣程(cheng)度>2kV，輸出信(xin)號(hao)強，長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)。高(gao)特(te)性(xing)，低(di)價(jia)格(ge)的(de)陶(tao)瓷傳(chuan)感(gan)器將是(shi)壓力(li)傳(chuan)感(gan)器的(de)發(fa)展方(fang)向，在歐(ou)美國(guo)家有(you)全(quan)面替代(dai)其它類(lei)型傳(chuan)感(gan)器的(de)趨(qu)勢，在(zai)中(zhong)國(guo)也(ye)越來越多(duo)的(de)用(yong)戶(hu)使用(yong)陶(tao)瓷傳(chuan)感(gan)器替(ti)代(dai)擴(kuo)散(san)矽(gui)壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器。
擴(kuo)散(san)矽(gui)壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器原理(li)及應用(yong)
工(gong)作原理(li)被(bei)測介(jie)質(zhi)的(de)壓(ya)力(li)直(zhi)接(jie)作用(yong)於(yu)傳(chuan)感(gan)器的(de)膜(mo)片(pian)上（不(bu)銹(xiu)鋼或陶(tao)瓷），使膜(mo)片(pian)產生(sheng)與(yu)
介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)成正比(bi)的(de)微(wei)位移，使傳(chuan)感(gan)器的(de)電(dian)阻值發(fa)生變化，和用(yong)電(dian)子線(xian)路(lu)檢(jian)測這(zhe)壹(yi)變化，並(bing)轉(zhuan)換(huan)輸出壹(yi)個(ge)對應於(yu)這(zhe)壹(yi)壓(ya)力(li)的(de)標(biao)準(zhun)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)。
HYDAC賀德(de)克壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器系(xi)列(lie)

賀德(de)克壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器原理(li)與(yu)應用(yong)
利(li)用(yong)應變電(dian)阻式工(gong)作原理(li)，采用(yong)矽(gui)- 藍寶石作為半導體敏(min)感元件，具有(you)的(de)計(ji)特(te)性(xing)。
藍寶石系由(you)單晶(jing)體絕緣體元素(su)組成，不(bu)會(hui)發(fa)生滯(zhi)後(hou)、疲勞(lao)和蠕(ru)變現(xian)象；藍寶石比(bi)矽要堅固(gu)，硬(ying)度更高(gao)，不(bu)怕(pa)形(xing)變；藍寶石有(you)著(zhe)非常(chang)好(hao)的(de)彈(dan)性(xing)和絕(jue)緣特(te)性(xing)（1000 OC 以(yi)內(nei)），因(yin)此，利用(yong)矽(gui)- 藍寶石制造(zao)的(de)半導體敏(min)感元件，對溫度變化不(bu)敏(min)感，即使在高(gao)溫條(tiao)件下，也(ye)有(you)著(zhe)很(hen)好(hao)的(de)工(gong)作特(te)性(xing)；藍寶石的(de)抗(kang)輻射(she)特(te)性(xing)*；另外(wai)，矽(gui)- 藍寶石半導體敏(min)感元件，無(wu)p-n 漂移(yi)，因(yin)此，從根(gen)本(ben)上簡(jian)化了制造工(gong)藝，提(ti)高(gao)了重復性(xing)，確保了高(gao)成品率。
用(yong)矽(gui)- 藍寶石半導體敏(min)感元件制造(zao)的(de)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器和變送(song)器，可(ke)在(zai)zui惡劣的(de)工(gong)作條件下正常(chang)工(gong)作，並(bing)且(qie)可(ke)靠性(xing)高(gao)、精度好(hao)、溫度誤(wu)差極(ji)小(xiao)、性(xing)價(jia)比(bi)高(gao)。
表壓(ya)壓壓力(li)傳(chuan)感(gan)器和變送(song)器由(you)雙膜(mo)片(pian)構成：鈦(tai)合金測量膜(mo)片(pian)和鈦(tai)合金接(jie)收(shou)膜(mo)片(pian)。印刷(shua)有(you)異(yi)質(zhi)外(wai)延性(xing)應變靈(ling)敏(min)電(dian)橋電(dian)路(lu)的(de)藍寶石薄片(pian)，被焊(han)接(jie)在鈦(tai)合金測量膜(mo)片(pian)上。被(bei)測壓力(li)傳(chuan)送(song)到(dao)接(jie)收(shou)膜(mo)片(pian)上（接(jie)收(shou)膜(mo)片(pian)與(yu)測(ce)量(liang)膜(mo)片(pian)之間(jian)用(yong)拉(la)桿堅固(gu)的(de)連(lian)接(jie)在壹(yi)起(qi)）。在(zai)壓(ya)力的(de)作用(yong)下(xia)，鈦(tai)合金接(jie)收(shou)膜(mo)片(pian)產生(sheng)形變，該(gai)形(xing)變被(bei)矽- 藍寶石敏(min)感元件感知(zhi)後(hou)，其電(dian)橋輸出會發(fa)生變化，變化的(de)幅度與(yu)被(bei)測(ce)壓(ya)力成正比(bi)。
傳(chuan)感(gan)器的(de)電(dian)路(lu)能(neng)夠保證(zheng)應變電(dian)橋電(dian)路(lu)的(de)供(gong)電(dian)，並(bing)將應變電(dian)橋的(de)失(shi)衡(heng)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)為統(tong)壹(yi)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)輸出（0-5 ，4-20mA或0-5V）。在(zai)絕(jue)壓壓力(li)傳(chuan)感(gan)器和變送(song)器中(zhong)，藍寶石薄片(pian)，與(yu)陶(tao)瓷基極(ji)玻璃(li)焊(han)料連(lian)接(jie)在壹(yi)起(qi)，起(qi)到(dao)了彈性(xing)元件的(de)作用(yong)，將被(bei)測壓(ya)力(li)轉(zhuan)換(huan)為應變片(pian)形變，從(cong)而達(da)到(dao)壓(ya)力(li)測量(liang)的(de)目(mu)的(de)。
壓(ya)電(dian)壓力傳(chuan)感(gan)器原理(li)與(yu)應用(yong)
賀(he)德克(ke)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器中(zhong)主(zhu)要使用(yong)的(de)壓(ya)電(dian)材料包(bao)括(kuo)有(you)石(shi)英(ying)、酒(jiu)石(shi)酸鉀(jia)鈉(na)和磷(lin)酸(suan)二氫(qing)胺。其中石(shi)英(ying)（二(er)氧(yang)化矽(gui)）是壹(yi)種(zhong)天(tian)然(ran)晶體，壓電(dian)效應就是在(zai)這(zhe)種(zhong)晶體中發(fa)現(xian)的(de)，在(zai)壹(yi)定(ding)的(de)溫度範圍(wei)之內(nei)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)壹(yi)直(zhi)存(cun)在，但溫度超(chao)過這(zhe)個(ge)範圍(wei)之後(hou)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)*消(xiao)失(shi)（這(zhe)個(ge)高(gao)溫就是所(suo)謂(wei)的(de)“居裏點”）。由(you)於隨(sui)著應力(li)的(de)變化電(dian)場(chang)變化微(wei)小（也(ye)就說(shuo)壓(ya)電(dian)系數(shu)比(bi)較低(di)），所(suo)以(yi)石(shi)英(ying)逐(zhu)漸(jian)被其他的(de)壓(ya)電(dian)晶體所(suo)替代。而酒石(shi)酸(suan)鉀鈉具(ju)有(you)很(hen)大的(de)壓(ya)電(dian)靈敏(min)度和壓(ya)電(dian)系數(shu)，但是(shi)它只(zhi)能(neng)在室(shi)溫和濕(shi)度比(bi)較低(di)的(de)環(huan)境下才(cai)能(neng)夠應用(yong)。磷(lin)酸二(er)氫(qing)胺(an)屬於(yu)人造晶體(ti)，能(neng)夠承(cheng)受(shou)高(gao)溫和相(xiang)當高(gao)的(de)濕(shi)度，所(suo)以(yi)已(yi)經得(de)到(dao)了廣(guang)泛的(de)應用(yong)。
現(xian)在(zai)壓電(dian)效應也(ye)應用(yong)在(zai)多(duo)晶體(ti)上，比(bi)如現(xian)在(zai)的(de)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷，包(bao)括(kuo)鈦(tai)酸鋇壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷、PZT 、鈮酸鹽系壓電(dian)陶(tao)瓷、鈮鎂(mei)酸(suan)鉛(qian)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷等等。
壓(ya)電(dian)效應是(shi)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器的(de)主(zhu)要工(gong)作原理(li)，壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)靜態測(ce)量，因(yin)為(wei)經過外(wai)力作用(yong)後(hou)的(de)電(dian)荷，只有(you)在(zai)回路(lu)具有(you)無(wu)限(xian)大的(de)輸入(ru)阻(zu)抗時才(cai)得(de)到(dao)保存。實際(ji)的(de)情(qing)況不(bu)是(shi)這(zhe)樣的(de)，所(suo)以(yi)這(zhe)決(jue)定(ding)了壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器只(zhi)能(neng)夠測量動態的(de)應力(li)。HYDAC傳(chuan)感(gan)器工(gong)作原理(li)及應用(yong)技(ji)術(shu)指導，壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器主(zhu)要應用(yong)在(zai)加速度、壓(ya)力和力(li)等的(de)測(ce)量(liang)中(zhong)。壓電(dian)式加速度傳(chuan)感(gan)器是(shi)壹(yi)種(zhong)常(chang)用(yong)的(de)加速度計(ji)。它具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)、體積小、重(zhong)量輕(qing)、使用(yong)壽(shou)命長(chang)等優(you)異(yi)的(de)特(te)點。壓(ya)電(dian)式加速度傳(chuan)感(gan)器在(zai)飛機、汽(qi)車(che)、船舶(bo)、橋梁(liang)和建(jian)築(zhu)的(de)振動(dong)和沖(chong)擊(ji)測量(liang)中已經得(de)到(dao)了廣(guang)泛的(de)應用(yong)，特(te)別是(shi)航(hang)空和宇(yu)航(hang)領(ling)域(yu)中更有(you)它的(de)特(te)殊地(di)位。壓電(dian)式傳(chuan)感(gan)器也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來測量(liang)發(fa)動機(ji)內(nei)部(bu)燃燒壓力的(de)測(ce)量(liang)與(yu)真(zhen)空度的(de)測(ce)量(liang)。也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)軍(jun)事(shi)工(gong)業(ye)，例如(ru)用(yong)它來測量(liang)在(zai)膛中(zhong)擊(ji)發(fa)的(de)壹(yi)瞬(shun)間(jian)的(de)膛壓(ya)的(de)變化和炮(pao)口的(de)沖(chong)擊(ji)波(bo)壓力。它既(ji)可(ke)以(yi)用(yong)來測量(liang)大的(de)壓(ya)力(li)，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來測量(liang)微(wei)小的(de)壓(ya)力(li)。
HYDAC壓(ya)電(dian)式傳(chuan)感(gan)器也(ye)廣(guang)泛應用(yong)在(zai)生物醫學測(ce)量(liang)中，比(bi)如說(shuo)心(xin)室(shi)導管式(shi)微(wei)音器就是由(you)壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器制(zhi)成的(de)，因(yin)為(wei)測量(liang)動(dong)態(tai)壓力是(shi)如(ru)此普(pu)遍(bian)，所以(yi)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器的(de)應用(yong)就非常(chang)廣(guang)泛。
結構(gou)
HYDAC金屬電(dian)阻應變片(pian)的(de)內(nei)部(bu)結構(gou)
是(shi)電(dian)阻應變片(pian)的(de)結(jie)構(gou)示(shi)意(yi)圖(tu)，它由(you)基體(ti)材料、金屬應變絲或(huo)應變箔、絕緣保護(hu)片(pian)和引(yin)出線(xian)等部(bu)分組成。根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)用(yong)途(tu)，HYDAC電(dian)阻應變片(pian)的(de)阻(zu)值(zhi)可(ke)以(yi)由(you)設(she)計者(zhe)設(she)計，但(dan)電(dian)
阻的(de)取(qu)值(zhi)範圍(wei)應註意：阻值太(tai)小，所(suo)需(xu)的(de)驅(qu)動(dong)電(dian)流太大，同(tong)時應變片(pian)的(de)發(fa)熱(re)致(zhi)使本(ben)身的(de)溫度過(guo)高(gao)，不(bu)同(tong)的(de)環(huan)境中使用(yong)，使應變片(pian)的(de)阻(zu)值(zhi)變化太(tai)大，輸出零點(dian)漂移(yi)明顯(xian)，調(tiao)零電(dian)路(lu)過於復雜。而電(dian)阻太大，阻抗太高(gao)，抗外(wai)界的(de)電(dian)磁幹(gan)擾(rao)能(neng)力較差(cha)。壹(yi)般(ban)均(jun)為(wei)幾十歐(ou)至幾十千歐(ou)左右(you)。
原則(ze)，現(xian)代(dai)傳(chuan)感(gan)器在(zai)原理(li)與(yu)結(jie)構(gou)上千(qian)差萬別(bie)，如(ru)何根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)測(ce)量(liang)目(mu)的(de)、測(ce)量(liang)對象以(yi)及測量(liang)環境合理(li)地(di)選用(yong)傳(chuan)感(gan)器，是(shi)在(zai)進(jin)行某(mou)個(ge)量(liang)的(de)測(ce)量(liang)時首(shou)先(xian)要(yao)解決的(de)問(wen)題。當傳(chuan)感(gan)器確定(ding)之後(hou)，與(yu)之相(xiang)配(pei)套(tao)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法和測(ce)量(liang)設(she)備(bei)也(ye)就可(ke)以(yi)確定(ding)了。測量結(jie)果的(de)成敗，在很(hen)大程(cheng)度上取(qu)決(jue)於傳(chuan)感(gan)器的(de)選用(yong)是(shi)否(fou)合理(li)。