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一、FESTO真空傳感器的工作原理

       FESTO真空傳感器的工作原理是介質(zhì)的壓力直接作用在傳感器的膜片上，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻發(fā)生變化，和用電子線路檢測(cè)這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這個(gè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

1、FESTO真空傳感器的原理

       壓阻式FESTO真空傳感器的測(cè)量部件是一個(gè)裝有固態(tài)壓力芯片，該芯片利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，在特定晶面上，采用集成電路工藝技術(shù)擴(kuò)散成四個(gè)等值電阻，組成一個(gè)惠斯登電橋，使得形變與橋阻變化形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)壓力變化時(shí)，電橋失去平衡，輸出一個(gè)與壓力成正比的電信號(hào)，再由感應(yīng)智能芯片進(jìn)行非線性修正和溫度補(bǔ)償，最終輸出與壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

       壓阻式FESTO真空傳感器的測(cè)量部件是一個(gè)裝有固態(tài)壓力芯片，該芯片利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，在特定晶面上，采用集成電路工藝技術(shù)擴(kuò)散成四個(gè)等值電阻，組成一個(gè)惠斯登電橋，使得形變與橋阻變化形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)壓力變化時(shí)，電橋失去平衡，輸出一個(gè)與壓力成正比的電信號(hào)，再由感應(yīng)智能芯片進(jìn)行非線性修正和溫度補(bǔ)償，最終輸出與壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。原理圖如圖2 所示。

2、FESTO真空傳感器的理論函數(shù)

       壓阻式FESTO真空傳感器是壓力變送器的一種，是將需要測(cè)量的真空變量轉(zhuǎn)換為可輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，輸出信號(hào)與真空變量之間有一定的函數(shù)關(guān)系，主要用于測(cè)量過程中真空參數(shù)的測(cè)量與控制 [2]  。典型的二線制壓阻式FESTO真空傳感器的測(cè)量范圍0 ～ 100 kPa、工作電壓為12 ～ 36 V，工作電流為4 ～ 20 mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，采用V /I 轉(zhuǎn)換電路且零位可自由遷移。壓阻式FESTO真空傳感器輸出信號(hào)和真空度的函數(shù)關(guān)系式如公式( 1) ：I = 4 + ( 20 - 4) P' ( 1)式中： P'為某一真空狀態(tài)下的示值，kPa； P 為傳感器的滿量程值，kPa； I 為P'真空狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的輸出電流值，mA。

       通過公式( 1) 可以得出某一FESTO真空傳感器在測(cè)量范圍內(nèi)任意真空度對(duì)應(yīng)的理論電流輸出值，為其準(zhǔn)確信號(hào)輸出提供參考。

       在對(duì)FESTO真空傳感器校準(zhǔn)時(shí)，由于測(cè)量誤差是按照測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)劃分的，典型的壓阻式FESTO真空傳感器測(cè)量誤差和準(zhǔn)確度間的函數(shù)關(guān)系如公式( 2) ：△A = ( 20 － 4) δP ( 2)式中： △A 為測(cè)量誤差的上下限值； P 為此傳感器的滿量程值，kPa； δ 為某一FESTO真空傳感器標(biāo)注的準(zhǔn)確度等級(jí)。

       準(zhǔn)確度等級(jí)是傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)，是一個(gè)定性的概念，通過公式( 2) 可以換算出FESTO真空傳感器在某一準(zhǔn)確度等級(jí)下的測(cè)量允許誤差限，可以判斷FESTO真空傳感器標(biāo)注的準(zhǔn)確度等級(jí)是否正確，

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超緊湊且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的壓力傳感器 SPAN 具有驚人的靈活性。得益于可切換的電氣輸出以及用于壓力測(cè)量范圍和氣動(dòng)連接的眾多選件，它可用于各種應(yīng)用。

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