如何使用压力传感器测量压强

见原因，导致传感器过载。 压力传感器过载的一个典型范例就是水锤现象。 快速移动的液体因阀门关闭而突然停止时就会发生水锤现象。 液体的动力由于突然受到压制，导致液体管壁发生突然伸展的现象。 这种伸展会产生压力突波，可能会损坏压力传感器。 为减少“水锤”的影响，传感器和压力线之间通常安装一个减震器。 减震器通常是一种筛网过滤器或烧结材料，允许加压液体通过，但不允许大量液体通过，因此可以在发生水锤现象时避免压力突波。 减震器在某些应用中是保护传感器的好选择，但许多测试中，峰值冲击压力正是需要测试的对象。 这种情况下，就应该选择不包含过载保护的压力传感器。 [3]

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3. 压力测量

如上所述，压力传感器的自然输出是电压。 许多基于应变的压力传感器会输出很小的mV电压。 这个小信号要求多个信号调理考虑因素，将在下一节详细说明。 此外，许多压力传感器还会输出经过调理的0-5 V信号或4-20 mA电流。 在传感器的工作范围内，这两种输出都是线性的。 例如，0 V和4 mA对应0压力测量。 同样，5 V和20 mA对应传感器可测量的全幅容量，或最大压力。 0-5 V和4-20 mA信号都可通过NI多功能数据采集(DAQ)硬件轻松测量。

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4. 用于测量压力的信号调理

与其他基于电桥的传感器一样，需要考虑多个信号调理因素，以便准确地测量压力。 下列因素十分重要：

• 桥完整
• 激励
• 遥感
• 放大
• 滤波
• 偏移
• 分流校准

上述每个因素都在底部链接的“使用应变计进行应变测量”教程中进行了详细说明。

一旦获得可测量电压信号后，这个信号必须转换为实际压力单位。 压力传感器通常在操作范围内产生线性响应，因而一般无需线性化，但需要某些硬件或软件将传感器的电压输出转换为压力测量。 使用的转换公式取决于使用的传感器类型，并由传感器生产商提供。 典型的转换公式与激励电压、传感器的全幅容量以及校准因子相关。

例如，压力传感器的全幅容量为10,000 PSI、校准因子为3mv/V，同时获得10V DC激励电压的压力转换器会产生15 mV的测得电压，那么测得的压力为5000 PSI。

适当缩放信号后，必须取得适当的停止位置。 压力传感器（无论是绝对压强还是表压）都有一个视为停止位置或参考位置的一定强度。 应变计在该位置上应产生0伏特。 偏移归零电路会增加或删除应变计某一边的电阻，从而达到这个“平衡”位置。 偏移归零在确保压力测量精确度上十分重要，为得到最佳结果，偏移归零应在硬件中执行，而不是软件。