壓力傳感器與傳感器和變送器的區(qū)別
你可能會聽到電子壓力檢測器被稱為傳感器、轉(zhuǎn)換器或變送器。理解這三個術(shù)語的不同含義對于確保所選器件適合最終應(yīng)用非常重要；特別是在成本、功耗、對噪聲的敏感性以及布線和安裝的限制方面。術(shù)語“壓力傳感器”可以被認(rèn)為是對任何測量壓力并作為響應(yīng)提供適當(dāng)輸出的裝置的一般描述。下面我們一起了解下以上三種裝置的區(qū)別。
壓力傳感器與傳感器和變送器的區(qū)別
輸出接口的屬性
輸出接口的屬性定義了傳感器的類型。為了區(qū)分不同類型的傳感器，將傳感器視為具有電壓輸出的設(shè)備，電壓輸出的幅度可能為幾毫伏或幾伏。另一方面，變送器具有電流輸出，通常設(shè)計用于連接工業(yè)檢測和控制中廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA電流環(huán)路。
下圖顯示了如何將電壓輸出傳感器或電流輸出變送器連接到可編程邏輯控制器（PLC）或儀表，以監(jiān)控典型工業(yè)設(shè)備或過程控制應(yīng)用中的壓力。
毫伏輸出壓力傳感器
顧名思義，這些傳感器的輸出單位是毫伏（mV）。輸出信號與電源成比例，例如，一個5v直流電源和10mV/V輸出信號在傳感器上產(chǎn)生0-50mV輸出。舊的箔式應(yīng)變計傳感器可以產(chǎn)生約2-3mV/V的輸出，而今天的MEMS傳感器可以提供約20mV/V的良好線性度。通過測量該電壓的微小變化來確定壓力的任何變化，該電壓的微小變化是應(yīng)變儀自身電阻微小變化（約0.1％）的結(jié)果。
下圖顯示了半橋應(yīng)變計壓力傳感器，說明了激勵電壓和輸出電壓。更大的激勵電壓，比如10V而不是3V，會產(chǎn)生更大的輸出電壓。
毫伏輸出傳感器的簡單接口電路有助于確保低成本和小封裝尺寸，并為設(shè)計人員提供設(shè)計接口電路的靈活性，以適應(yīng)他們自己的應(yīng)用。但是，有幾個限制需要考慮。因為滿量程輸出與激勵成正比，所以激勵電壓通常必須使用穩(wěn)壓電源產(chǎn)生。此外，由于輸出幅度低，毫伏輸出傳感器通常不適合在電噪聲環(huán)境中使用。
由于輸出電壓會因連接導(dǎo)線中的電阻而衰減，因此這些導(dǎo)線必須保持較短，這意味著傳感器必須靠近監(jiān)控儀器。大約三到六米通常是最大可行距離。
電壓輸出壓力傳感器
電壓輸出傳感器包含額外的信號放大，以將電橋的輸出電壓提高到更大的值，例如5V或10V。由于具有更大的輸出，電壓輸出傳感器不易受噪聲影響，允許在更惡劣的電氣環(huán)境中使用。可以使用更長的連接線，使傳感器遠(yuǎn)離面板。電源電壓通常為8-28VDC。這允許使用低成本的非穩(wěn)壓電源，除非輸出為0.5-4.5V，需要5V直流穩(wěn)壓電源。較低的電流消耗意味著它們也適合電池供電的設(shè)備。
壓力變送器
與電壓輸出傳感器相比，壓力變送器具有低阻抗電流輸出，通常設(shè)計用于傳輸模擬4-20mA信號。輸出可以設(shè)計用于雙線或四線電流環(huán)路，因為這兩種類型在整個工業(yè)中廣泛使用。
4-20mA壓力變送器具有良好的抗電噪聲能力(EMI/RFI ),是長距離傳輸信號的理想選擇。變送器可以由非穩(wěn)壓電源供電，但在全壓下工作時，電流輸出通常不適合電池供電設(shè)備。
