什么是负压传感器？负压传感器工作原理与技术参数分析

　　压差传感器是压力传感器的一种，压差传感器可以测量正压、差压、负压，但它们在检测管道连接的方法不同。而负压传感器也是压力传感器的一种，它测量的是待测压力比预定压力值小的情况下的压力值。

　　负压传感器在工业实践中最为常用的一种压力传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉负压等众多行业。

　　当负压侧同大气，其正压侧所测到的压力为表压力；

　　当负压侧被密闭并抽成真空时，其正压侧测到的是绝对压力；

　　当正压侧、负压侧分别连接被测体时，其测到的是该被测体被取样点之间的差压；

　　当正压侧同大气，其负压侧所测到的是负压，也可以说是真空度。

　　负压传感器工作原理

　　组成电子产品的晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

　　我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

　　负压传感器也是属于压电传感器，负压传感器工作原理是介质的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。

　　当然除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。

　　什么是负压传感器？

　　我们以膜片式传感器来说明，可以参考上图，能够测量压力的传感器可统称叫压力传感器。

　　一般说来，我们所称的压力传感器，就是不能测量压力差，而只能测量一个压力的压力大小的传感器。

　　压力传感器，一端通测量点，一端通大气或者密封真空压力，它只能测量某一压力相对于大气，或者相对于真空的压力，而不能测量两个不同压力的压力差。

　　压差传感器相当于开放了压力传感器的通大气端（密封端），使它可以测量两个不同压力的压力差。如果把压差传感器的一端通大气，那么就可以把它作为压力传感器来使用，测量压力。

　　负压传感器是压力传感器的一种，就是一端通测量点，一端通大气的压力（压差）传感器，只是负压传感器所测量的压力比大气压小，对膜片的压力不是‘压’而是‘吸’。如下图：

　　负压传感器其实就是压力达不到一定压力的时候传感器就开始起作用并输出数据的产品。经常接触负压压力传感器的人会发现一般负压传感器测负压的最大量程是-100kpa 或者说是-0.1MPA。

　　负压传感器的技术参数

　　标准压力

　　是以大气压为标准来表示的压力大小。

　　比大气压高的压力称为“正压”，比大气压低的称为“负压”。

　　绝对压力

　　以绝对真空为标准表示的压力大小。

　　差压（相对压）

　　相对于任意的比较压力（标准压）表示的压力大小。

　　大气压

　　是指大气的压力。标准大气压（1atm）相当于高度为760mm的水银柱产生的压力。

　　真空

　　是指比大气压低的压力状态。

　　检测压力范围

　　可使用传感器的检测压力范围。

　　耐压力

　　恢复到检测压力时，不会引起性能下降的可承受压力。

　　重复精度（ON/OFF输出）

　　在一定温度（23℃）下，增减压力时，在检测压力的全部值中除去反运行的压力值后的动作点压力变动值。

　　精度（线性）

　　在一定温度（23℃）下，从全部值中除去施加零压力及额定输出时的输出电流的规格值（4mA、20mA）中的偏离值。

　　单位用％F.S.表示。

　　直线性（线性）

　　模拟输出相对于检测压力，几乎呈直线性变化，但与理想直线有若干偏离。这种偏离相对于全部值用％来表示。

　　磁滞现象（线性）

　　在零电压和额定电压下，在各输出电流（或电压）值间划出理想直线，求得实测电流（或电压）值和理想电流（或电压）值间的误差值。求得压力上升时的误差值和压力下降时的误差，在全部的电流（或电压）中除去这些差的绝对值的最大值后的值。单位用％F.S.表示。

　　磁滞现象（ON/OFF输出）

　　指从压力的全部值中除去输出的ON点压力和OFF点压力之差后的值。

　　非腐蚀性气体

　　是指空气中所含的物质（氮气、二氧化碳等）和惰性气体（氩、氖等）。

　　量 程：-0.1～0～1～150（MPa）

　　综合精度：0.1%FS、0.25%FS、0.5%FS、1.0%FS

　　输出信号：4～20mA（二线制）、0～5V、1～5V、0～10V（三线制） 供电电压：24DCV（9～36DCV） 介质温度：-20～85～150℃ 环境温度：常温（-20～85℃） 零点温漂移：≤±0.05%FS℃ 量程温度漂移：≤±0.05%FS℃

　　补偿温度：0~70℃安全过载： 150%FS 极限过载：200%FS

　　响应时间：5 mS（上升到90%FS）

　　负载电阻：电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于5KΩ 绝缘电阻：大于2000MΩ （100VDC） 密封等级：IP65

　　长期稳定性能：0.1%FS/年

　　振动影响：在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1%FS