淺談壓力傳感器的誤差、維護(hù)和防干擾措施 - 全文

壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，那么和日常使用維護(hù)顯得尤為重要，下面小編就為您詳細(xì)介紹。

壓力傳感器無法避免的誤差

在選擇壓力傳感器的時(shí)候我們要考慮他的綜合精度，而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?其實(shí)造成傳感器誤差的因素有很多，下面我們注意說四個(gè)無法避免的誤差，這是傳感器的初始誤差。

偏移量誤差：

由于壓力傳感器在整個(gè)壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定，因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。

靈敏度誤差：

產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過程的變化。

線性誤差：

這是一個(gè)對(duì)壓力傳感器初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對(duì)于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線。

滯后誤差：

在大多數(shù)情形中，壓力傳感器的滯后誤差完全可以忽略不計(jì)，因?yàn)楣杵哂泻芨叩?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。

壓力傳感器的這個(gè)四個(gè)誤差是無法避免的，我們只能選擇高精度的生產(chǎn)設(shè)備，利用高新技術(shù)來降低這些誤差，還可以在出廠的時(shí)候進(jìn)行一點(diǎn)的誤差校準(zhǔn)，盡最大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。

壓力傳感器的抗干擾措施

保持穩(wěn)定度

大部分傳感器在經(jīng)過超時(shí)工作后會(huì)產(chǎn)生“漂移”，因此很有必要在購買前了解傳感器的穩(wěn)定度，這種預(yù)先的工作能減少將來使用中會(huì)出現(xiàn)的種種麻煩。

壓力傳感器的封裝

傳感器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機(jī)架，然而這一點(diǎn)在以后使用中會(huì)逐漸暴露出其缺點(diǎn)。在選購傳送器傳一定要考慮到將來傳感器的工作環(huán)境，濕度如何，怎樣安裝傳感器，會(huì)不會(huì)有強(qiáng)烈撞擊或振動(dòng)等。

選擇輸出信號(hào)

壓力傳感器需要得到怎樣的輸出信號(hào)：mV、V、mA及頻率輸出數(shù)字輸出，取決于多種因素，包括傳感器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號(hào)。是否需要放大器，放大器的位置等。對(duì)于許多傳感器和控制器間距離較短的OEM設(shè)備，采用mA輸出的傳感器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法，如果需要將輸出信號(hào)放大，最好采用具有內(nèi)置放大的傳感器。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸出或存在較強(qiáng)的電子干擾信號(hào)，最好采用mA級(jí)輸出或頻率輸出。

如果在RFI或EMI指標(biāo)很高的環(huán)境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護(hù)或過濾器。(目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場(chǎng)上壓力傳感器的輸出信號(hào)有很多種，主要有4-20mA,0-20mA,0-10V,0-5V等等，但是比較常用的是4-20mA和0-10V兩種，在我上面舉的這些輸出信號(hào)中，只有2-20mA為兩線制，我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線，其他的均為三線制)。

選擇勵(lì)磁電壓

輸出信號(hào)的類型決定選擇怎么樣的勵(lì)磁電壓。許多放大傳感器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些奕送器是定量配置，需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓，因此，能夠得到的一個(gè)工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時(shí)要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價(jià)。

是否需要具備互換性的傳感器

確定所需的傳感器是否能夠適應(yīng)多個(gè)使用系統(tǒng)。一般來講，這一點(diǎn)很重要。尤其是對(duì)于OEM產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中，那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的傳感器，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效果。

其他

我們確定上面的一些參數(shù)之后還要確認(rèn)你的壓力傳感器的過程連接接口以及壓力傳感器的供電電壓;如果在特殊的場(chǎng)合下使用還要考慮防爆以及防護(hù)等級(jí)。

壓力傳感器日常使用維護(hù)

防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積和傳感器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸。

測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道頂端，并且傳感器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。

測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道的側(cè)面，以避免沉積積渣。

導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方。

測(cè)量液體壓力時(shí)，傳感器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊(水錘現(xiàn)象)，以免傳感器過壓損壞。

冬季發(fā)生冰凍時(shí)，安裝在室外的傳感器必須采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)致傳感器損失。

接線時(shí)，將電纜穿過防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。

測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，需接加緩沖管(盤管)等冷凝器，不應(yīng)使傳感器的工作溫度超過極限。