差壓傳感器通常被用于試驗(yàn)臺、風(fēng)洞、泄漏檢測系統(tǒng)和其他應(yīng)用中。本文主要說明了在選擇用于差壓、關(guān)鍵壓力應(yīng)用的傳感器時，需要注意的6個特性和考慮事項(xiàng)。

一、方向效應(yīng)

不正確的安裝、振動、甚至系統(tǒng)維護(hù)都會導(dǎo)致差壓傳感器的方位變化，這被稱為方向效應(yīng)。一直以來，方向效應(yīng)對于其他類型的傳感技術(shù)都是個問題。即使是正確安裝的傳感器也會有邊緣重力效應(yīng)，因?yàn)閭鞲衅餍D(zhuǎn)180度會從正重力變?yōu)樨?fù)重力，從而造成2G的受力變化。這種情況下，傳感器無法將重力對其施加的力與通過壓力端口施加的力區(qū)分開來。因此，傳感器會將重力加權(quán)影響與端口壓力相結(jié)合，并發(fā)送錯誤的信號。對于填充了硅油或者其他隔離介質(zhì)的傳感器，傳感器旋轉(zhuǎn)時的方向效應(yīng)會更加明顯。這些傳感器的隔膜重量及填充液體的重量都會對差壓傳感器造成影響。同樣，傳感器無法測量到真正的壓力，會發(fā)送帶方位變化影響的錯誤值。

二、振動

來自附近電機(jī)或者風(fēng)扇的低頻振動也會對正確定位的傳感器造成影響。例如，充油傳感器中的液體可能會拾取低頻振動，并向隔膜施加一個慣性負(fù)載，這會被誤認(rèn)為是過程壓力變化。為了避免這種振動效應(yīng)，終用戶需要將傳感器安裝在遠(yuǎn)端的安靜區(qū)域。同樣的，如果參考端口與大氣連通，則它需要連接到一個沒有振動噪聲和風(fēng)的區(qū)域。對于風(fēng)洞，由于安裝了一個皮托管，因此兩個壓力端口都可通過軟管或者半軟管連接到遠(yuǎn)程安裝的傳感器，從而防止空氣擾動噪聲或者機(jī)械振動被傳導(dǎo)給傳感器。

三、過壓保護(hù)

差壓傳感器過壓保護(hù)和反向壓力保護(hù)一直是泄漏檢測系統(tǒng)制造商重視的問題。這些系統(tǒng)尋求在差壓和高靜態(tài)壓力應(yīng)用中的小泄漏速率。泄漏檢測制造商始終希望測量越來越低的泄漏速率。由于泄漏速率與差壓直接成正比，這些制造商希望能夠測量越來越小的差壓。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，需要將靜態(tài)測試壓力增加到更高。

四、管路壓力影響

除了過壓外，還需要考慮管路壓力的變化，特別是在靜態(tài)管路壓力較高的泄漏檢測應(yīng)用中。管路壓力是施加到傳感器端口上的壓力。然而，靜態(tài)管路壓力的一些變 化可能會導(dǎo)致傳感器外形產(chǎn)生輕微的應(yīng)力變形。這些應(yīng)力反過來會改變傳感器的校準(zhǔn)響應(yīng)，影響傳感器的零點(diǎn)和量程。新一代的傳感器采用的設(shè)計(jì)可顯著降低靜態(tài)壓力對感測元件造成的應(yīng)變。尋找具有額定低壓效應(yīng)的傳感器。

五、響應(yīng)時間

差壓傳感器響應(yīng)時間是另一個重要因素，特別是對于壓力控制和風(fēng)洞應(yīng)用。傳感器的響應(yīng)時間(傳感器從響應(yīng)一個施加壓力，到產(chǎn)生輸出信號的時間間隔)主要由傳感器感測元件采用的技術(shù)和電子元件決定。使用電容感測技術(shù)的隔膜通常響應(yīng)非?？焖?。它們通過傳感電容器兩端的電壓變化來檢測和測量壓力，電容器的一個極板是能夠反映施加壓力輕微變化的膜片。造成的電容變化會被傳感器的電子元件檢測到，該電子元件經(jīng)過線性化、熱補(bǔ)償、調(diào)制，會輸出成比例的高水平信號。

差壓傳感器對快速響應(yīng)時間的需求取決于應(yīng)用。例如，在測量動態(tài)氣流速度變化的風(fēng)洞應(yīng)用中，傳感器的信號輸出隨著風(fēng)速變化，因此需要快速的響應(yīng)時間。對于大多數(shù)試驗(yàn)臺、泄漏檢測和風(fēng)洞應(yīng)用，10-80毫米的響應(yīng)時間通常是可以接受的。對于響應(yīng)時間不那么重要的常規(guī)處理和監(jiān)測應(yīng)用，通常響應(yīng)時間是若干秒鐘，而不是若干 毫秒。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時，理解壓力傳感器的響應(yīng)時間需求是十分重要的，并不總是越快越好。如果傳感器響應(yīng)速度過快，則有時快速傳感器會響應(yīng)短暫的未過濾和不需要的系統(tǒng)噪聲或者湍流壓力波動。在這種情況下，過濾輸出信號可以衰減掉這些不需要的干擾。