美國(guó)PCB加速度傳感器EXM625B21/M020BZ產(chǎn)品信息服務(wù):PCB壓力傳感器介紹 壓電式壓力傳感器常用來(lái)測(cè)量動(dòng)態(tài)壓力，一般不適用于靜態(tài)壓力的測(cè)量。動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量(典型應(yīng)用如湍流，，彈道和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒等)需要用到有特殊功能的傳感器，包括快速響應(yīng)，外殼堅(jiān)固，高剛度，可擴(kuò)展量程和可以測(cè)量準(zhǔn)靜態(tài)壓力的能力。

PCB生產(chǎn)和制造兩種類(lèi)型的動(dòng)態(tài)壓力傳感器，電荷型以及ICP電壓型。電荷型壓力傳感器輸出高阻抗的電荷信號(hào)，ICP電壓型傳感器特點(diǎn)是內(nèi)置集成放大電路，可以將高阻抗電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成低阻抗電壓輸出。

傳感器結(jié)構(gòu) 壓電型壓電傳感器有各種外觀尺寸和螺紋結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的壓力測(cè)量安裝要求。大多數(shù)傳感器使用石英晶體作為敏感元件，以保證操作的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。石英晶體通常在殼體內(nèi)部進(jìn)行預(yù)緊，以保證傳感器具有良好的線(xiàn)性度。電氣石是另外一種穩(wěn)定的天然壓電晶體，此類(lèi)晶體用于需要測(cè)量體積靈敏度的傳感器中。如圖1為具有內(nèi)置電路的通用型壓力傳感器。

圖1 具有內(nèi)置電路的通用型壓力傳感器

極性當(dāng)ICP壓力傳感器受到一個(gè)正壓時(shí)，傳感器產(chǎn)生一個(gè)正的電壓輸出。PCB電荷型壓力傳感器的極性剛好相反。當(dāng)受到一個(gè)正壓時(shí)，傳感器產(chǎn)生一個(gè)負(fù)信號(hào)輸出。外部電荷放大器通常與電荷輸出傳感器一起使用，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。電荷輸出型傳感器與電荷放大器一起組成的測(cè)試系統(tǒng)的輸出極性與ICP傳感器的輸出極性是一樣的。當(dāng)然，我們也有反極性輸出的傳感器版本。

高頻響應(yīng)大多數(shù)PCB壓電型壓力傳感器中的石英晶體在堅(jiān)固的傳感器外殼內(nèi)采用壓縮式預(yù)緊，電氣石晶體采用無(wú)約束形式。這些設(shè)計(jì)使傳感器具有微秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間和幾百赫茲的固有頻率，能夠最小化過(guò)沖或者振鈴現(xiàn)象發(fā)生的可能性。

圖2 靈敏度上升圖 壓力傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)高頻測(cè)量產(chǎn)生限制。靈敏度在傳感器接近固有頻率時(shí)開(kāi)始快速上升。靈敏度的上升情況如圖2所示。 通常傳感器靈敏度偏差低于5%范圍內(nèi)使用是可以接受的。而此時(shí)的高頻測(cè)量上限一般在接近傳感器固有頻率的20%左右。高頻響應(yīng)可能受激勵(lì)電流、電纜長(zhǎng)度和電纜電容的限制。

低頻響應(yīng) 電荷型壓力傳感器的低頻響應(yīng)取決于所使用的電荷放大器。放大器設(shè)置低頻響應(yīng)的放電時(shí)間常數(shù)（DTC）可以很長(zhǎng)或很短，這取決于使用電荷放大器的具體型號(hào)。一個(gè)較長(zhǎng)DTC允許更低頻的測(cè)量，較短的DTC會(huì)限制低頻響應(yīng)。

內(nèi)部的電阻和電容值決定了傳感器的放電時(shí)間常數(shù)和ICP壓力傳感器的低頻響應(yīng)。放電時(shí)間類(lèi)似一階R-C高通濾波器的作用，決定了傳感器的低頻響應(yīng)。另外，信號(hào)適調(diào)儀的DTC也應(yīng)該考慮在內(nèi)，它也會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的低頻響應(yīng)。

典型的壓電式系統(tǒng)輸出  壓電式壓力傳感器系統(tǒng)的輸出特點(diǎn)是AC耦合系統(tǒng)。重復(fù)的信號(hào)會(huì)衰減，直到原始基線(xiàn)上下區(qū)域達(dá)到相等。當(dāng)監(jiān)控事件的幅值出現(xiàn)波動(dòng)，輸出會(huì)在基線(xiàn)附近保持穩(wěn)定，同時(shí)正的區(qū)域和負(fù)的區(qū)域保持相等。圖3是一個(gè)AC交流信號(hào)波形。

在這個(gè)例子中，在一個(gè)穩(wěn)態(tài)脈寬和脈沖間隔為一秒的AC耦合壓力應(yīng)用，產(chǎn)生0-2V電壓輸出信號(hào)。其頻率保持不變但信號(hào)迅速衰減，直到信號(hào)在原始基線(xiàn)上下面積區(qū)域A=區(qū)域B，而且峰值相同。

PCB壓力傳感器：

Model 260A32 260A33 261A01 261A02 261A03 261A11 261A12 261A13 6244-107-02A RH201A76

Model RH204C W208C01/002C10  W208C04/002C10 W208C05/002C10 240A01 240A02 240A03 740B02

Model RH240A01 RH240A02 RH240A03

PCB顯示儀表；PCB信號(hào)放大器；PCB信號(hào)調(diào)理器：

Model 070A80 100A02 401B04 410B01

421A25 422E01 422E02 422E03 422E04 422E05 422E06

Model 422E11 422E12 422E13 422E14 422E15 422E16 422E20 422E21 422E22 422E35 422E36

Model 422E38 422E51 422E52 422E53 422E54 422E55 422E65/A 422E66/A 427A03 442B06

Model 442C04 443B01 478A01 478A30 478B05 480B21 480A21 480C02 480E09 481A 481A01

Model 481A02 481A03 482A21 482A22 482A23 482B11 482C05 482B05 482C16 482C15 482C26

Model 482C54 482C64 483C05

483C15 483C30 483C50 484B02 484B06 485B36 485B36 498A

Model 498A01 498A02 498A03 498A30 682A02 682A06 682A71-01 682A72-01 8120-400A

Model 8120-410A 8120F-410A 8120G-400A 8159-0011A 8159-0012A 8159-0013A 8159-0112A

Model 8160-01A 8161-011A 8162-011A T422E91/A T422E92/A T422E93/A

伸出軸型靜止線(xiàn)圈, 自然冷卻：ZKB-0.06AN  ZKB-0.3AN  ZKB-0.6AN  ZKG-5AN ZKG-10AN   ZKG-20AN  ZKG-50AN

伸出軸型靜止線(xiàn)圈,  強(qiáng)制空冷：ZKB-1.2BN  ZKB-2.5BN  ZKB-5BN

ZKB-10BN  ZKB-20BN

磁滯式：ZHA-1.2A  ZHA-2.5A  ZHA-5A

空心軸型,  靜止線(xiàn)圈 , 自然冷卻：ZA-0.6Y  ZA-1.2Y1  ZA-2.5Y1  ZA-5Y1  ZA-10Y1

ZA-20Y1  ZX-2.5YH  ZX-5YH  ZX-0.3YN-24  ZX-0.3YN-80  ZX-0.6YN-24 ZX-0.6YN-80    ZX-1.2YN-24  ZX-1.2YN-80

伸出軸型  靜止線(xiàn)圈,自然冷卻：ZKB-0.06YN  ZKB-0.3YN ZKB-0.6YN  ZKG-5YN   ZKG-10YN  ZKG-20YN  ZKG-50YN  ZX-2.5YS  ZX-5YS ZKB-10WN  ZKB-20WN ZKB-40WN  ZA-0.6Y  ZA-1.2Y1  ZA-2.5Y1  ZA-5Y1 ZA-10Y1  ZKB-0.6YN  ZKB-1.2XN  ZKB-2.5XN  ZKB-5XN  ZKB-10XN  ZKB-20XN ZKB-40XN  ZKB-2.5HBN/HBN-C  ZA-20Y1  ZA-40Y  ZX-0.3YN-24  ZX-0.3YN-80  ZX-0.6YN-24  ZX-0.6YN-80  ZX-1.2YN-24  ZX-1.2YN-80  ZX-2.5YH  ZX-2.5YS ZX-5YH  ZX-5YS  ZHY-1.2A1  ZHY-2.5A

伸出軸型靜止線(xiàn)圈, 自然冷卻：ZKB-0.06AN  ZKB-0.3AN  ZKB-0.6AN  ZKG-5AN ZKG-10AN   ZKG-20AN  ZKG-50AN

伸出軸型靜止線(xiàn)圈,  強(qiáng)制空冷：ZKB-1.2BN  ZKB-2.5BN  ZKB-5BN

ZKB-10BN  ZKB-20BN

磁滯式ZHA-1.2A  ZHA-2.5A  ZHA-5A

空心軸型,  靜止線(xiàn)圈 , 自然冷卻 ：ZA-0.6Y  ZA-1.2Y1  ZA-2.5Y1  ZA-5Y1  ZA-10Y1

ZA-20Y1  ZX-2.5YH  ZX-5YH  ZX-0.3YN-24  ZX-0.3YN-80  ZX-0.6YN-24

ZX-0.6YN-80    ZX-1.2YN-24  ZX-1.2YN-80

伸出軸型  靜止線(xiàn)圈,自然冷卻：ZKB-0.06YN  ZKB-0.3YN ZKB-0.6YN  ZKG-5YN   ZKG-10YN  ZKG-20YN  ZKG-50YN  ZX-2.5YS  ZX-5YS ZHY-40A  ZHY-60A  ZHY-100A2  ZHY-0.03B  ZHY-0.08B  ZHY-0.3B  ZHY-0.6B  ZKG-5AN  ZKG-10AN  ZKG-20AN  ZKG-50AN  ZKG-100AN  ZKB-0.06AN ZKB-1.2BN ZKB-0.6AN  ZKB-1.2BN  ZKB-2.5BN  ZKB-5BN  ZKB-10BN  ZKB-20BN  ZKB-40BN  ZKB-1.2B4-909  ZKB-5B4-909  ZKB-10B2-909  ZKB-20B2-909  ZA-0.6A1  ZA-1.2A1  ZA-2.5A1 ZA-2.5A1-905  ZA-5A1  ZA-10A1  ZA-20A1  ZHA-0.6B  ZHA-1.2A1  ZHA-2.5A  ZHA-5A1  ZHA-10A

磁粉離合器空心軸型, 靜止線(xiàn)圈, 自然冷卻：ZA-0.6A  ZA-1.2A1  ZA-2.5AN1 ZA-5AN1   ZA-10A1   ZA-20A1