壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器，它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過(guò)彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過(guò)硅膜片感受被測(cè)壓力的。硅膜片的一面是與被測(cè)壓力連通的高壓腔，另- -面是與大氣連通的低壓腔。
硅膜片-般設(shè)計(jì)成周邊固支的圓形，直徑與厚度比約為20~60。在圓形硅膜片N型定域擴(kuò)散4條P染質(zhì)電阻條，并接成全橋，其中兩條位于壓應(yīng)力區(qū)，另兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對(duì)于膜片中心對(duì)稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某-晶面的一定方向上擴(kuò)散制作電阻條，兩條受拉應(yīng)力的電阻條與另兩條受壓應(yīng)力的電阻條構(gòu)成全橋。
壓力傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅壓阻芯片，并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi)，引出電極引線。
壓阻式壓力傳感器主要由固定在硅杯上的硅杯膜片和外殼組成。硅膜片的上下有低壓腔和高壓腔，高壓腔通入被測(cè)壓力，低壓腔與大氣相通，檢測(cè)表壓力。也可以分別通入高、低壓力，檢測(cè)差壓力。在被測(cè)壓力或差壓作用下，硅膜片產(chǎn)生應(yīng)變，擴(kuò)散電阻的阻值隨應(yīng)變而變化。傳感器的外形結(jié)構(gòu)因被測(cè)質(zhì)性質(zhì)和測(cè)壓環(huán)境而有所不同。由硅杯膜片構(gòu)成的壓力傳感器又稱為擴(kuò)散硅壓力傳感器。
已經(jīng)出現(xiàn)的集成壓阻式壓力傳感器(又稱固態(tài)壓力傳感器)，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，將擴(kuò)散電阻、檢測(cè)放大電路、溫度補(bǔ)儻電路乃至電源變換電路和微處理器集成在同一塊中晶硅膜片上，兼有信號(hào)檢測(cè)、處理(放大、運(yùn)算、補(bǔ)償)、記憶功能，從而大大地提高了傳感器的穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確度。
二、壓力傳感器日常維護(hù)
1、檢查安裝孔的尺寸：如果安裝孔的尺寸不合適，傳感器在安裝過(guò)程中，其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能，而且使壓力傳感器不能充分發(fā)揮作用，甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20 UNF 2B)，通常可以采用安裝孔測(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè)，以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2、保持安裝孔的清潔：保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前，所有的壓力傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時(shí)，熔料有可能流入到安裝孔中并硬化，如果這些殘余的熔料沒(méi)有被去除，當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而，重復(fù)的清潔過(guò)程有可能加深安裝孔對(duì)傳感器造成的損壞。如果這種情況發(fā)生，就應(yīng)當(dāng)采取措施來(lái)升高傳感器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫寒?dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí)，未熔融的物料可能會(huì)磨損傳感器的頂部;如果傳感器被安裝在太靠后的位置，在傳感器和螺桿行程之間可能會(huì)產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū)，熔料在那里有可能產(chǎn)生降解，壓力信號(hào)也可能傳遞失真;如果傳感器過(guò)于深入機(jī)筒，螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一般來(lái)說(shuō)，傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。4、仔細(xì)清潔;在使用鋼絲刷或者特殊化合物對(duì)擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前，應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來(lái)。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí)，也應(yīng)該將傳感器拆卸下來(lái)并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來(lái)擦拭其頂部，同時(shí)傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。
5、保持干燥：盡管傳感器的電路設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受苛刻的擠出加工環(huán)境，但是多數(shù)傳感器也不能絕對(duì)防水，在潮濕的環(huán)境下也不利于正常運(yùn)行。因此，需要保證擠出機(jī)機(jī)筒的水冷裝置中的水不會(huì)滲漏，否則會(huì)對(duì)傳感器造成不利影響。如果傳感器不得不暴露在水中或潮濕的環(huán)境下，就要選擇具有極強(qiáng)防水性的特殊傳感器。
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