压缩式传感器是一种通过检测弹性元件在受外力作用下的形变量来测量力、压力或重量的精密仪器。其工作原理基于胡克定律,即弹性元件的形变与所受外力成正比,广泛应用于工业、科研及医疗等领域。
结构组成与关键部件
主要部件
弹性元件:决定传感器量程和灵敏度,材料包括不锈钢、合金钢等。
应变片:将机械形变转换为电阻变化,材料为康铜或卡玛合金。
外壳:保护内部元件,提供安装接口,材料为铝合金或不锈钢。
典型结构
柱式:弹性元件为圆柱形,适用于大载荷测量(如液压机压力监测)。
梁式:弹性元件为悬臂梁结构,适合小空间安装(如电子秤称重)。
膜片式:弹性元件为薄金属膜片,用于低压或微小压力检测
优势与局限性
优势:
高可靠性,适应恶劣环境,响应速度快(压电式达kHz级)。
局限性:
压电式需配套电荷放大器,压阻式易受温度漂移影响。
维护策略
定期校准:每年校准一次,确保输出误差在±0.5%FS以内。
清洁保养:避免油污、粉尘附着影响弹性元件灵敏度。
过载保护:安装前确认被测压力不超过传感器额定值,防止形变。