德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器是工業(yè)實踐中zui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)，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。另有醫(yī)用壓力傳感器。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器接線方法
傳感器的接線一向是客戶采購過程咨詢得zui多的問題之一，很多客戶都不知道傳感器如何連線，其實各種傳感器的接線方式基本都是一樣的，壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制，有的還有五線制的。
壓力傳感器兩線制比較簡單，一般客戶都知道怎么接線，一根線連接電源正極，另一個線也就是信號線經(jīng)過儀器連接到電源負(fù)極，這種是zui簡單的，壓力傳感器三線制是在兩線制基礎(chǔ)上加了一個線，這根線直接連接到電源的負(fù)極，較兩線制麻煩一點。四線制壓力傳感器肯定是兩個電源輸入端，另外兩個是信號輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出，4~20mA的叫壓力變送器，多數(shù)做成兩線制的。壓力傳感器的信號輸出有些是沒有經(jīng)過放大的，滿量程輸出只有幾十毫伏，而有些壓力傳感器在內(nèi)部有放大電路，滿量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表，要看儀表的量程是多大，如果有和輸出信號相適應(yīng)的檔位，就可以直接測量，否則要加信號調(diào)整電路。五線制壓力傳感器與四線制相差不大，市面上五線制的傳感器也比較少。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器螺紋類型
壓力傳感器的螺紋有很多種，常見的有NPT、PT、G、M，都是管螺紋。
NPT 是 National (American) Pipe Thread 的縮寫，屬於美國壓力傳感器標(biāo)準(zhǔn)的 60 度錐管螺紋，用于北美地區(qū).國家標(biāo)準(zhǔn)可查閱 GB/T12716-1991
PT 是 Pipe Thread 的縮寫，是 55 度密封圓錐管螺紋，屬惠氏壓力傳感器螺紋家族，多用於歐洲及英聯(lián)邦國家.常用於水及煤氣管行業(yè)，錐度規(guī)定為 1:16。國家標(biāo)準(zhǔn)可查閱 GB/T7306-2000
G 是 55 度非螺紋密封管螺紋，屬惠氏壓力傳感器螺紋家族.標(biāo)記為 G 代表圓柱螺紋。國家標(biāo)準(zhǔn)可查閱 GB/T7307-2001
M 是公制普通螺紋，如M20*1.5表示直徑為20mm，螺距為1.5，如客戶無特殊要求，壓力傳感器一般為M20*1.5螺紋。
另外螺紋中的1/4、1/2、1/8 標(biāo)記是指螺紋尺寸的直徑，單位是英寸。行內(nèi)人通常用分來稱呼螺紋尺寸，一寸等于8分，1/4 寸就是2分，如此類推。G 好像就是管螺紋的統(tǒng)稱(Guan)，55、60度的劃分屬于功能性的，俗稱管圓。螺紋由一圓柱面加工而成。
ZG俗稱管錐，即螺紋由一圓錐面加工而成，一般的水管壓力接頭都是這樣的，老國標(biāo)標(biāo)注為Rc
公制螺紋用螺距來表示，美英制螺紋用每英寸內(nèi)的螺紋牙數(shù)來表示，這是壓力傳感器螺紋zui大的區(qū)別，公制螺紋是60度等邊牙型，英制螺紋是等腰55度牙型，美制螺紋60度。公制螺紋用公制單位，美英制螺紋用英制單位。
管螺紋主要用來進(jìn)行壓力管道的連接，其內(nèi)外螺紋的配合緊密，壓力傳感器管螺紋有直管與錐管兩種。公稱直徑是指所連接的壓力管道直徑，顯然螺紋大徑比公稱直徑大。 1/4，1/2，1/8是英制螺紋的公稱直徑，單位是英寸。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器原廠直銷無法避免誤差：
在選擇壓力傳感器的時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?其實造成傳感器誤差的因素有很多，下面我們注意說四個無法避免的誤差，這是傳感器的初始誤差。
首先的偏移量誤差：由于壓力傳感器在整個壓力范圍內(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。
其次是靈敏度誤差：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。
第三是線性誤差：這是一個對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，也可以是凸形曲線稱重傳感器。
zui后是滯后誤差：在大多數(shù)情形中，壓力傳感器的滯后誤差*可以忽略不計，因為硅片具有很高的機(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。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的，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，還可以在出廠的時候進(jìn)行一定的誤差校準(zhǔn)，盡zui大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器工作原理：
1、壓阻式力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
3、擴(kuò)散硅壓力傳感器：
擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。
4、藍(lán)寶石壓力傳感器：
利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有的計量特性。因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性*;另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器：
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器正確安裝：
通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的，如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)則的孔中，就有可能造成傳感器的震動膜受到?jīng)_擊而損壞，選擇合適的工具加工安裝孔，有利于控制安裝孔的尺寸，另外，合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封，但是如果安裝扭矩過高就容易引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。
1. 壓力傳感器正確安裝方法：
(1) 通過適當(dāng)?shù)膬x表， 在普通大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下，核實壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。
(2) 核實壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號的正確性。
2. 確定具體安裝位置
為了確定壓力傳感器的編號和具體安裝位置， 需按充氣網(wǎng)的各個充氣段來考慮。
(1) 壓力傳感器必須沿著線纜進(jìn)行安裝， 安裝在線纜接頭處。
(2) 每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個， 靠近局的兩個壓力傳感器， 相距不應(yīng)大干200m。
(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個。
(4) 每條線纜的分支點應(yīng)裝1個， 如果兩個分支點相距較近(小于100 m)，可只裝1個。
(5) 線纜敷設(shè)方式(架空、地下)改變處應(yīng)裝1個
(6) 對無分支的線纜， 因壘線的線纜程式*， 壓力傳感器的安裝隔距不大干500m， 并使其總數(shù)不少于4個。
(7) 為了便于確定壓力傳感器故障點， 除在起點安裝壓力傳感器外，距起點150~200m處，還要另外安裝1個當(dāng)然在設(shè)計中， 一定要考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的因素， 在不需要安裝壓力傳感器的地方，則應(yīng)不必安裝。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器檢查尺寸：
如果安裝孔的尺寸不合適，高溫熔體壓力傳感器在安裝過程中，其螺紋部分就很容易受到磨損，這不僅會影響設(shè)備的密封性能，而且使傳感器不能充分發(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)1/2-20UNF2B)，通常可以采用安裝孔測量儀對安裝孔進(jìn)行檢測，以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器性能參數(shù)：
壓力傳感器的種類繁多，其性能也有較大的差異，如何選擇較為適用的傳感器，做到經(jīng)濟(jì)、合理的使用。
1. 額定壓力范圍
額定壓力范圍是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的壓力范圍。也就是在zui高和zui低溫度之間，傳感器輸出符合規(guī)定工作特性的壓力范圍。在實際應(yīng)用時傳感器所測壓力在該范圍之內(nèi)。
2. zui大壓力范圍
zui大壓力范圍是指傳感器能長時間承受的zui大壓力，且不引起輸出特性*性改變。特別是半導(dǎo)體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。因此，即使在額定壓力以上連續(xù)使用也不會被損壞。一般zui大壓力是額定壓力zui高值的2－3倍。
3. 損壞壓力
損壞壓力是指能夠加在傳感器上且不使傳感器元件或傳感器外殼損壞的zui大壓力。
4. 線性度
線性度是指在工作壓力范圍內(nèi)，傳感器輸出與壓力之間直線關(guān)系的zui大偏離。
5.壓力遲滯
為在室溫下及工作壓力范圍內(nèi)，從zui小工作壓力和zui大工作壓力趨近某一壓力時，傳感器輸出之差。
6.溫度范圍
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器原廠直銷的溫度范圍分為補(bǔ)償溫度范圍和工作溫度范圍。補(bǔ)償溫度范圍是由于施加了溫度補(bǔ)償，精度進(jìn)入額定范圍內(nèi)的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。
技術(shù)參數(shù) （量程15MPa-200MPa）
參數(shù) 單位 技術(shù)指標(biāo) 參數(shù) 單位 技術(shù)指標(biāo)
靈敏度 mV/V 1.0±0.05 靈敏度溫度系數(shù) ≤%F·S/10℃ ±0.03
非線性 ≤%F·S ±0.02～±0.03 工作溫度范圍 ℃ -20℃～+80℃
滯后 ≤%F·S ±0.02～±0.03 輸入電阻 Ω 400±10Ω
重復(fù)性 ≤%F·S ±0.02～±0.03 輸出電阻 Ω 350±5Ω
蠕變 ≤%F·S/30min ±0.02 安全過載 ≤%F·S 150% F·S
零點輸出 ≤%F·S ±2 絕緣電阻 MΩ ≥5000MΩ(50VDC)
零點溫度系數(shù) ≤%F·S/10℃ ±0.03 推薦激勵電壓 V 10V-15V
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器適用范圍
用于對人體有創(chuàng)血壓如動脈壓、中心靜脈壓、肺動脈壓、左冠狀動脈壓多種壓力進(jìn)行監(jiān)測，直接獲得血壓這一生理參數(shù)，為臨床對疾病的診斷、治療和預(yù)后估計提供客觀依據(jù)。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器結(jié)構(gòu)規(guī)格
選用醫(yī)用級聚碳酸脂、聚氯乙烯作為傳感器主體及測壓連接管的材料。
包裝規(guī)格為CH-DPT-248、CH-DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ。
德國費(fèi)斯托FESTO壓力傳感器安裝程序：
1） 連接壓力傳感器系統(tǒng)前打開監(jiān)護(hù)儀。
2） 采用消毒措施打開包裝，確認(rèn)所有的接口安全密封以及三通閥等輔件工作狀態(tài)良好。
注意：連接接頭時，不要擰得太緊。
3） 旋塞閥的所有通口都應(yīng)蓋有孔的保護(hù)帽，直到傳感器系統(tǒng)內(nèi)注滿肝素生理鹽水溶液和排盡氣泡后，才更換成無孔的保護(hù)帽。
4） 把壓力傳感器連接到監(jiān)護(hù)儀上，按照監(jiān)護(hù)儀說明把監(jiān)護(hù)儀調(diào)零。
注意：a）如無法調(diào)零，請更換傳感器重新調(diào)零；如果調(diào)零不成功，請檢查電纜連線、監(jiān)護(hù)儀等是否正常。b）在安裝DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ傳感器時，要用顏色編碼來鑒別血壓類型：紅色---動脈壓；藍(lán)色---中心靜脈壓；黃色---肺動脈壓；綠色---左冠狀動脈壓；白色---其他。
5） 用肝素生理鹽水沖洗管路，并排盡管路中的空氣。
注意：管路不得有氣泡殘留。
6） 待所有管路中填充肝素生理鹽水后，將傳感器系統(tǒng)連接到人體。