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SMC壓力傳感器ZSE20A (F) ISE20A深度解析

工作原理

壓力傳感器是一種將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，其核心組件包含敏感元件與轉(zhuǎn)換元件。其工作原理主要基于壓電效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)和電容效應(yīng)等物理現(xiàn)象：

應(yīng)變效應(yīng)：敏感元件通常采用壓敏材料（如金屬應(yīng)變片或半導(dǎo)體材料）制作而成。當(dāng)受到壓力作用時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響電路中的電流或電壓，實(shí)現(xiàn)從壓力到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

壓電效應(yīng)：某些材料（如石英、鈦酸鋇等晶體材料）在受到壓力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷。當(dāng)壓力作用在壓電材料上時(shí)，材料內(nèi)部的電荷分布發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電荷，通過(guò)測(cè)量電荷量來(lái)推算壓力值。

電容效應(yīng)：利用電容敏感元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成與之成一定關(guān)系的電量輸出。其工作原理基于電容器的基本原理，即電容值與極板面積、極板間距和介質(zhì)介電常數(shù)有關(guān)。當(dāng)薄膜感受壓力而變形時(shí)，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。

技術(shù)參數(shù)

輸出形式

2輸出

模擬輸出

（電壓/電流）

種類(lèi)

混合壓
真空壓
正壓

額定壓力范圍

−100.0～100.0kPa

0.0～−101.0kPa

−0.100～1.000MPa

防護(hù)等級(jí)

IP40

適合流體

空氣

壓力傳感器型號(hào)列舉

ZSE20 (F) ISE20

ZSE20A (F) ISE20A

ZSE20B (F)-(L) ISE20B-(L)

ZSE20C (F)-(L) ISE20C(H)-(L)

ZSE10F

ZSE10

ISE10

ISE70

ISE71

ISE70G

ISE75G

應(yīng)用場(chǎng)景

壓力傳感器廣泛應(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、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，以下是一些常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景：

工業(yè)自動(dòng)化：在液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、化工過(guò)程控制等場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。例如在液壓系統(tǒng)中，壓力傳感器主要是來(lái)完成力的閉環(huán)控制。當(dāng)控制閥芯突然移動(dòng)時(shí)，在極短的時(shí)間內(nèi)會(huì)形成幾倍于系統(tǒng)工作壓力的尖峰壓力，需要使用抗沖擊的壓力傳感器。

醫(yī)療設(shè)備：在血壓計(jì)、呼吸機(jī)、輸液泵等設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體生理參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。例如在醫(yī)療患者病歷檢查和微創(chuàng)手術(shù)監(jiān)測(cè)中，動(dòng)脈血壓、顱內(nèi)壓、肺內(nèi)壓等都是醫(yī)療過(guò)程中的重要參數(shù)指標(biāo)。

新風(fēng)系統(tǒng)：測(cè)量風(fēng)管兩端的壓差大小，作為體積流率的測(cè)量值。傳感器安裝在主要流量管路的旁路通道內(nèi)。在變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）用體積流量控制器中，壓力測(cè)量用于控制閉環(huán)控制電路中的阻尼器位置，使得按需新風(fēng)控制成為可能。

稱(chēng)重系統(tǒng)：在工業(yè)控制技術(shù)的商用稱(chēng)重系統(tǒng)中，壓力傳感技術(shù)越來(lái)越多的被應(yīng)用。在稱(chēng)重的過(guò)程自動(dòng)化控制中，要求壓力傳感器不僅能感知重力信號(hào)，而且其性能必須可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性要好、抗干擾性能要好。

水處理：在供水和污水處理工藝中，為系統(tǒng)保護(hù)和質(zhì)量保證提供重要控制和監(jiān)測(cè)手段，包括江河水利大壩的水位監(jiān)測(cè)、污水處理和飲用水處理、恒壓供水系統(tǒng)等方面。

安全控制系統(tǒng)：主要針對(duì)空壓機(jī)自身的安全管理系統(tǒng)。通過(guò)在出氣口的管道設(shè)備中安裝壓力傳感器來(lái)在一定程度上控制壓縮機(jī)帶來(lái)的壓力，當(dāng)壓縮機(jī)正常啟動(dòng)后，如果壓力值未達(dá)到上限，那么控制器就會(huì)打開(kāi)進(jìn)氣口通過(guò)調(diào)整來(lái)使得設(shè)備達(dá)到最大功率。

注塑模具：可被安裝在注塑機(jī)的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的模腔內(nèi)，能夠測(cè)量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過(guò)程中從注塑機(jī)的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓力。

礦山壓力監(jiān)測(cè)：基于礦山壓力監(jiān)測(cè)的特殊環(huán)境，礦用壓力傳感器主要有半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器、金屬應(yīng)變片式壓力傳感器、差動(dòng)變壓器式壓力傳感器等，具體使用哪種傳感器要根據(jù)具體的采礦環(huán)境進(jìn)行選擇。

壓縮機(jī)、空調(diào)冷設(shè)備：常用于空氣壓力機(jī)，以及空調(diào)制冷設(shè)備，這類(lèi)傳感器產(chǎn)品外形小巧、安裝方便、導(dǎo)壓口一般采用專(zhuān)用閥針式設(shè)計(jì)。

SMC壓力傳感器ZSE20A (F) ISE20A深度解析