一文帶你了解壓力傳感器

壓力傳感器是工業自動化、環境監測、醫療設備等領域的關鍵元件，其精確性和可靠性直接影響系統性能。本文從使用方法、注意事項、校準項目及校準注意事項四個維度，系統講解壓力傳感器的規范操作與維護要點。

一、壓力傳感器的使用方法

1. 安裝與固定

機械安裝

根據接口類型（螺紋、法蘭、卡箍等）匹配安裝位置，確保密封性。

使用密封膠或墊片（如O型圈）防止介質泄漏。

安裝方向需符合傳感器標識（如“↑”箭頭指向壓力輸入方向）。

環境適應性

避免安裝在振動源、強磁場或高溫輻射區。

戶外使用需加裝防護罩（防塵、防水IP65以上）。

2. 電氣連接

供電與信號輸出

按說明書連接電源（如24V DC ±10%）和信號線（4-20mA、0-5V、RS485等）。

確保屏蔽線接地，減少電磁干擾（EMI）。

接線示例

線纜顏色

功能

紅色 電源正極（+V）

黑色 電源負極（-V）

綠色 信號輸出

白色 屏蔽層接地

3. 調試與初始化

預熱：通電后靜置10-15分鐘，待傳感器內部溫度穩定。

零點校準：無負載時通過軟件或硬件（調零電位器）調整輸出信號至基準值。

滿量程測試：施加最大標稱壓力，驗證輸出信號是否線性（如4-20mA對應0-10MPa）。

4. 日常維護

清潔：定期用無水酒精擦拭接觸介質面，避免油污或顆粒堵塞壓力孔。

密封檢查：每月檢查密封件是否老化或破損，及時更換。

數據記錄：記錄壓力波動異常時的輸出值，輔助故障診斷。

二、使用注意事項

1. 環境限制

溫度范圍：標準傳感器工作溫度通常為-20°C~85°C，超限需選高溫/低溫型號。

濕度要求：長期濕度＞80%時，選擇防潮封裝或加裝干燥劑。

介質兼容性：腐蝕性介質（如酸、堿）需選用哈氏合金、陶瓷膜片等耐腐蝕材質。

2. 過載與沖擊防護

最大壓力限制：禁止超過傳感器標稱的過載壓力（如標稱10MPa，過載保護為15MPa）。

壓力沖擊緩沖：在液壓系統中安裝阻尼器或節流閥，避免瞬間壓力沖擊損壞傳感器。

3. 電氣安全

防爆要求：易燃易爆環境（如石油化工）需使用本安型（Ex ia）或隔爆型（Ex d）傳感器。

浪涌保護：電源線加裝TVS二極管或隔離模塊，防止電壓尖峰擊穿電路。

三、校準項目與周期

1. 必校項目

校準類型

方法

周期

零點校準 無壓力輸入時，調整輸出信號至理論零點（如4mA或0V）。 每月/更換環境后

滿量程校準 施加標稱最大壓力，驗證輸出信號達到滿量程值（如20mA或5V）。 每季度

線性度校準 以20%、40%、60%、80%量程點測試，計算非線性誤差（需標準壓力發生器）。 每年

溫度補償校準 在高溫（+50°C）和低溫（-10°C）環境下測試輸出偏差，修正溫度漂移系數。 每年/惡劣環境后

2. 可選校準

遲滯性校準：升壓與降壓過程中同一壓力點的輸出差異（反映機械遲滯）。

重復性校準：多次施加相同壓力，計算輸出值的標準差。

四、校準時注意事項

1. 校準前準備

環境穩定：校準室溫度波動≤±2°C，濕度＜70%。

設備選擇：

標準壓力源精度需高于傳感器精度等級（如傳感器0.5級，標準表選0.1級）。

推薦使用活塞式壓力計或數字壓力校準儀。

預熱時間：校準設備與被校傳感器同時通電預熱30分鐘以上。

2. 校準操作規范

壓力加載順序：從零點逐步升至滿量程，再逐步降壓，避免突變壓力導致膜片形變。

數據記錄：記錄每個校準點的輸入壓力、輸出信號值及環境溫度。

誤差計算：

非線性誤差 = |（實際輸出 - 理論輸出）| / 滿量程 × 100%。

重復性誤差 = （最大輸出 - 最小輸出） / 滿量程