压力传感器
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇压力传感器范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
压力传感器范文第1篇
1干扰机理分析
在ECU的系统中，大量的传感器都属于敏感易受干扰的设备，分析其敏感现象与ECU系统组成可知，造成发动机熄火及转速大幅下降的原因，可能是由于表1中列出的信号在处理的过程或路径上受到了外界电磁干扰，从而导致ECU控制发动机出现非正常的响应．由柴油高压共轨电控发动机的喷油控制原理可知，ECU根据各传感器反馈的数据，计算出目标喷油压力，同时根据共轨压力传感器反馈的压力值，定出实际喷油压力;而共轨压力传感器输出信号电平在1～4V范围内是随共轨燃油压力值增大而增大的．在车辆怠速运转的正常状态下，当压力信号电平增大时，ECU将控制转速降低以减小喷油压力，喷油压力反馈给ECU的信号电平应在1～1.7V范围内．如果在共轨内的实际压力没有发生变化，只是传感器在受干扰的情况下输出了一个错误的信号电平，那么ECU将控制发动机降低转速，最终导致共轨内燃油压力不足以维持怠速运转条件，从而表现出转速下降并熄火的现象．
2电磁干扰分析
下面将从电磁干扰构成的三要素(干扰源、耦合途径以及敏感设备)来对干扰现象进行进一步的分析．
2.1电磁干扰源该测试车辆由于其高机动的特性，可能会处于各种天线发射产生的辐射电磁场内，这些辐射电磁场在线缆上的耦合效应将产生共模干扰．比如，该车安装的超短波通讯电台，在其大功率发射时，在天线基座附近产生的场强可以达到70～80V/m．因此，即使从系统内兼容的角度考虑，这种干扰源也是必然存在的而且无法改变;同时，由于车辆车体设计的需求，不可能采取完整的车体屏蔽，所以，为了解决共轨压力传感器的敏感问题，只能从另外两个要素上寻找解决方案．
2.2干扰耦合途径
2.2.1地回路耦合途径由图2可以看到，共轨压力传感器为金属封装，与发动机主体的连接方式为金属螺纹连接．发动机主体没有设置专门的搭接线接地，仅起动机有一根50mm宽度的接地线连接至电瓶负极．从车辆检查情况看，车架表面涂有防锈漆，发动机与车架间有减震垫连接，仅靠固定螺栓很难保证足够小的接地电阻．因此整个车体地上存在着较大的交流阻抗，面对外部电磁辐射场，电磁场在车体表面容易形成涡流，通过地回路串扰进传感器电路中．
2.2.2传输线缆耦合途径ECU连接传感器的线缆，采用了普通电缆连接，没有采取绞合或屏蔽的措施，特性阻抗很不稳定，线缆间距很小，容易引起高频干扰信号的串扰．如果线缆两端的连接设备没有同时做好滤波，则干扰信号将直接或间接地进入电路中，引起敏感现象．
2.3敏感设备(电路)共轨压力传感器，是将共轨内传递的燃油压力，通过压敏电阻的阻值变化以改变电桥的平衡状态，并将压力值转换为电压信号(Vh和Vl)，通过放大器将该电压信号放大，然后输出到ECU进行解算控制发动机的喷油压力．电桥输出的电压非常微弱，放大器的放大倍数接近400倍，输出给ECU的共轨燃油压力信号也是一个在1～4V范围内变化的电压信号．在施加干扰的情况下，干扰能够通过线缆的耦合、地回路的耦合进入到传感器电路中，导致敏感现象的出现［2］．
2.3.1传感器前部———压力采集转换部分如图3所示，电桥输出的电压(Vh和Vl)是十分微弱的信号，PCB上的线间耦合以及地回路的串扰，很容易影响其信号品质．如果在电桥输出信号与放大器之间不设计滤波电路滤除高频干扰信号，当干扰达到一定的强度后，干扰信号也会由放大器输出到后级，并影响ECU的解算．共轨压力传感器为金属封装，与发动机主体的连接方式为金属螺纹固定，相当于与车体共地．如果PCB内部的参考地与车体地隔离不好，外部辐射干扰在车体金属外壳上形成表面电流，这种地电流就有可能由地回路进入PCB内部并干扰电桥输出的微弱电压信号，而且电桥输出与放大器之间没有设置滤波电容，干扰信号经放大器放大后必然会影响共轨燃油压力信号的输出电平:这就印证了在10V/m的外加干扰场强下仍然出现发动机熄火现象的原因．
2.3.2传感器后部———共轨压力信号输出部分从图4可见，传感器电路的输出部分考虑了滤波措施，首先传感器内的参考地取自ECU的信号地，并且为避免长线缆传输路径上耦合的干扰，使用了磁珠与电容的LC滤波电路，这些均起到了滤除高频噪声的作用．同样，在输入5V电源与输出信号端，也都采用了磁珠加电容的LC滤波电路，也应该具有一定的效果．但传感器厂家在前期对传感器进行电磁兼容测试时，使用的是屏蔽线缆，同时在测试桌的接地平板上两端接地，这些措施与实际装车情况不符;并且整车测试时耦合的干扰电流的强度也应高于其前期的试验室测试．因此，滤波元器件的参数选择，以及是否增加其他滤波措施，是应该按实际装车状态来进行设计．
3共轨压力传感器抗干扰设计改进及复测验证
3.1改进滤波设计从图3、图4中可知，原传感器已经考虑了信号的滤波，但仅在传感器输出前端采取了滤波，磁珠、电容的参数也没有按照GJB151A中CS114项要求的干扰信号强度进行选取，没有综合考虑干扰的前门、后门效应，因此，应着手在以下3个方面加强设计:1)在电桥输出与放大器电路之间，增加低通滤波电路，需要兼顾考虑响应时间常数(τ1)与增益要求，低通滤波器的时间常数(τ2)应小于并等于τ1，并留出30%的设计余量．共轨压力传感器内部电路中，在输入的5V电源、输出的共轨压力信号与地之间，根据共轨压力传感器设计响应时间常数(τ1)与增益要求，增加合适参数的滤波电容，滤除高频部分的杂散信号;2)LC滤波之后增加并联稳压二极管，使得电源电压更加平稳．由于稳压二极管的作用，电源接通瞬间的过度特性得以改善，从而增强了输入电压同输出信号的稳定性;3)在ECU内部的PCB上，对于与共轨压力传感器连接的信号输入输出电路，也应考虑同样的滤波处理，以滤除不必要的高频杂散信号，提升系统的抗干扰能力．如图5所示，虚线框内就是电桥采集信号后以及信号放大输出之前，电路中增加的滤波电路。
3.2复测验证结果将改进后的共轨压力传感器安装回发动机后，按照同样的测试位置与干扰信号强度，在同样的车辆状态下进行复测，没有再出现发动机运转异常的现象．通过示波器监测传感器输出信号，也没有出现异常的信号波动，复测结果满足标准要求，达到了预期的目的．
4结束语
压力传感器范文第2篇
关键词:压力传感器；自动控制系统；管道检测；称重
正文：
随着我国各省市经济技术开发区的不断建立，我国压力容器制造、检测等行业得到巨大的发展空间。压力容器的压力自动控制系统作为压力容器运行维护的重要安全措施，其控制系统的开发与制造、使用与维护对于使用者有着重要意义。利用压力传感器构造自动控制系统是压力容器系统发展的重要方向。随着自动控制技术的不断成熟，越来越多的领域都在积极应用自动控制技术以降低人工成本、提高效率。
1.压力传感器及其自动控制概述
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。其主要是通过感受到被测量的信息，并将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压力传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，通过压力传感器测量信息后，传送至自动控制单片机或计算机，由计算机对预设信息进行对比后，做出实时的反应，以此完成自动控制的全过程。
2.关于压力传感器构造自动控制的分析
2.1利用压力传感器构造的管道压力自动控制系统分析
根据管道压力检测设定数据选择合适的压力检测传感器，通过传感器将信号转换为4-20MA信号给DCS，然后由DCS对检测到的信号与设定信号对比，输出一个4-20MA的模拟信号来控制现场的压力调节阀的阀位，从而达到通过传感器来控制阀开度的自动控制功能。利用这样的原理及控制系统可以对锅炉压力、输送管道压力等进行自动控制，从而减少人工监测的弊端。
2.2压力传感器在制药行业自动控制的应用
在制药行业中对于压力传感器构造的自动控制系统有很多，最为典型的是片剂自动数粒装瓶机。其是利用压力传感器对瓶中所装内容物进行实时监控，在装到设定重量后，由传感器将信号传到PLC控制模块，由模块将信号转到传动系统将瓶转入拧盖系统。在该系统中还常常将红外光感传感器共同使用，增加数粒准确性，保障产品质量。类此的自动控制系统在食品制造行业也有很多的应用。
2.3利用压力传感器构造饲料分装自动控制系统
在饲料行业中的分装系统是饲料制造企业质量控制的重要控制工序。利用物理压力传感器构造的自动分装系统实现了物料的快速、准确称量，实现了自动分装及配料、进料控制。其主要分为高速分装系统及自动称量装料系统构成。
高速定量分装系统由微机控制称重压力传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。采用单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，以及中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使称重压力传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入微处理器中，其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。
自动称重和装料装置的实现是通过装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，控制电子压力称的电磁线圈a通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈a断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，操作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。 该系统选用不同的传感器，改变称重范围，则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
3.各类型压力传感器发展分析
随着压力传感器在各行业自动控制应用的不断加深，传统压力传感器技术已经不断满足现代科技的要求。为此，更多新型的压力传感技术正在不断的研制与开发中。力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式、压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传、感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。新材料在压力传感器的应用为传感器自动控制技术带来更加广阔的发展空间，抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性，与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 /3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0℃～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40℃～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也有越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等新材料传感器的开发与应用为压力传感器自动控制系统的发展提供了广阔的发展空间。
结论：
随着压力传感器构造的自动控制系统在各行业应用的不断加深，自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进，通过人才战略提高自身的市场竞争力，提高对应用压力传感器自动控制系统客户的售后服务，加强压力传感器的检测以保障自动控制系统的精准性，为压力传感技术的应用发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]王宏伟.压力传感器原理及应用[J].检测与控制，2007，6.
[2]乔金珠.锅炉压力自动控制系统浅析[J].自动控制资讯，2008，4.
[3]刘海清.自动控制——压力传感[M].机械工业出版社，2006，12.
压力传感器范文第3篇
［关键词］压力传感器；电梯；安全技术
［中图分类号］G718.3［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2015）17-0032-03
在电梯测重系统中，电梯压力传感器是非常重要的工作元件，因此可以说，压力传感器与电梯的安全技术之间有着非常密切的联系。所以，在实际的工作中，对于压力传感器和电梯安全技术的相关内容，必须高度重视起来。
一、压力传感器的相关阐述
在了解压力传感器时，应该对其线性速度进行分析和掌握，将传感器的具体输出和输入状态及其拟合之间的连接状况表示出来。其中的输出和输入曲线，也可以理解成校准曲线，它是经过具体的标定和测量获取的。当在传感器上作用了一定的输入量，对应的输出量在上面就会被显示出来，这个点在平面坐标上就可以确定出来，然后，有效地连接起一系列这样的测试点，这样传感器的具体输出、输入曲线就能够被创设出来。我们通常要对拟合直线进行选择，当作工作曲线，便于将误差最下值选择出来并进行一定的校准分析，因此，就可以将其当作拟合曲线。
二、电梯控制系统的相关阐述
电气控制系统和电力拖动系统是电梯控制系统中两个重要的组成部分，由曳引电动机、调速装置、速度反馈装置、供电系统一同构成了电力拖动系统。主要涵盖轿箱开关电路和电梯垂直方向主拖洞电路，其能够将一定的动力提供出来，而且有效地控制电梯的运行速度。由传感器、控制用继电器、指示灯、数码管、控制系统核心器件，众多的呼叫按钮一同构成了电气控制系统。逻辑控制、信号输出、信号采集和控制器能够有效地统一在一块，结合电梯电力拖动系统，将电梯控制的全部功能有效地彰显出来。通常有变频器的控制和控制器逻辑部分一同构成垂直电梯控制系统。
三、电梯运行中容易出现的故障及运行中如何正确应用压力传感器
（一）电梯运行中常见的故障问题分析
现阶段，在很多电梯运行的过程中，墩底和电梯冲顶是两种常见的故障，并且，这两种故障也是有关工作人员很难及时发现的故障，同时带来的伤害系数也会非常大。在某种程度上，对其维修的时间就会拖延，同时还有刹车功能减退和滑梯的问题出现，而电梯的制动力矩、缓冲器和安全钳不够，极易导致有墩底和滑梯的故障发生，因此，为了将这种故障有效地检测出来，可以对上位机监控菜单进行应用，而曳引机和制动力矩不充足所诱发的一些问题，能够利用对电梯变频器的检查，将一些故障找出来，看有无错误的情况存在于曳引机的参数设置中，或者曳引机同变频机不符合的情况是否存在。如果发现了相应的问题，应该马上给予处理和解决，不然对电梯的安全运行必将带来严重危害。总而言之，如果有一定的缺陷存在于电梯系统中，是导致故障出现的主要原因。例如，轿厢随动电缆不科学或者电梯信息电缆配线不正确，或是将一个备用的线路设置在了电梯的维修过程中，这样对于电梯的长久安全性是很难给予保障的。然而，为了将电梯运行的一些成本节约下来，在更换电缆或者维修其中一些故障的过程中，就会将很多的时间浪费掉。同时，很多的生产厂家因为缺少合理的线路设计理念或者线路标志不够明确等，都会导致一些故障出现在其中，进而将很大的障碍带给后续的电梯维护和维修，因此，也极易导致一定的故障出现在电梯系统中。
（二）电梯安全运行正确应用压力传感器的方法
在电梯平层控制中，平层传感器和位移传感器是其中的重要装置，对自动平层作用的发挥具有重要意义。并且，必须确保有准确的平层，对于电梯频繁调整、启动和停止等工作要求必须予以适应，确保能够平稳地完成加速和减速，具备平滑的速度曲线，没有微动的情况出现在其停止以前。
1.在电梯平层中应用
在电梯控制系统中，压力传感器能够有效地调整电梯平层，电梯的中枢神经即为电控系统，电梯的质量将直接受到其质量的影响。医用电梯和客梯对乘坐的舒适度都有较高的要求，此外，运行时间同其舒适度有着非常密切的联系。为了确保舒适、安全地乘坐电梯，就应该将时间延长，将电梯减速，随之延长运行的时间，从而降低电梯的运行效率。因此，为了将电梯的安全运行效率提升，应该在一个合适的范围内进行加减速度控制，并且要有效地控制其变化情况。因此，就将一定的要求抛向了控制系统：可靠安全，能够快速准确地将故障排除掉，在对应用要求给予满足的基础上，有着越简单的线路越合理振动和噪声，要合理地选择压力容器，不能有过大的电磁声，有足够的刚度存在于安装零件的结构件中，并且防松的措施一定要到位。对于频繁启动的要求要相适应，确保换向、停止和转换都能够非常容易地完成，有着较好的调速性能，确保能够有效地转换工作方式，保证平稳地完成加减速度，平滑的速度曲线，没有微动的感觉出现在电梯停止前。对于自动平层可以有效地予以实现，并且一定要准确地完成平层，确保在很大范围内对上升的荷载都可以有效地予以适应，重载启动也可以实现。在上述要求及电梯运行特征的基础上，应该对压力传感器进行使用。
2.如何合理地应用压力传感器
轿厢的呼叫信号和楼层是电梯运行的主要诱因。因此，需要有效地控制其行程信号，对应的轿厢与楼层的呼叫是随机进行的，所以，可以对随机逻辑控制的方式进行使用完成系统控制，就是对电梯的基本控制要求在顺序逻辑控制的基础上给予完成，在随机输入信号的基础上，对电梯的运行情况进行适时的掌控。同时，有压力传感器对轿厢的位置进行确定，然后向着计数器中进行传递完成相应的控制。此外，将一个静磁栅源设置在每层楼中，进而对系统的楼层信号进行检测。在向上行走电梯的时候，静磁栅栏源在静磁栅尺上行的方向上会被检测出来，打开抱闸，确保电梯能够稳定地上行。这样就能够有效地吸合PLC内部锁存继电器，开始对定时器进行定时，可以按照梯速和可视端站层距将时间确定出来。在动作上强迫换速开关之后，电梯就会呈现出慢车运行的情况，一般情况下，电梯在上行平层的过程中需要停车。一旦没有停止，轿厢还在继续运动，当在零值存在着Tim设定值时，就会相应地断开其常闭点，上行接触器和慢车接触器失电，就会相应停止电梯的运行，也就是说，没能有效地释放快车运行接触器。所以，不论是快车的运行还是慢车的运行，只要有信号被强迫换速开关发射出来，不管有无动作情况存在于别的保护开关中，在压力传感器的作用下，都会令电梯停止运动，进而确保有一定的稳定性、可靠性存在于电梯的端站保护中。
3.压力传感器的安装分析
在各个绳头之间安装压力传感器，即便长期地进行应用，也要保证没有变化出现在其中，当在1∶1的比值范围内存在着电梯曳引时，整个轿厢的重量即为压力传感器所能够承受的重量，其比值也为1∶1；当在2∶1的比值范围存在着电梯的曳引时，这样轿厢的一半重量等同于传感器所能够承受的重量值。对于随行电缆和电梯补偿链等加上的重量，就可以非常容易地测量出来。其中，力矩补偿和称重都应用了独立的控制对策，具备按层补偿的效果，就是在进行称重的过程中，电梯轿厢内的重量能够被显示出来，而电梯轿厢内所能够承受的重量就是补偿值。补偿链、曳引钢丝绳、底托电缆等生成的总量，就会向着变频器中传递，进而确保能够更加稳定、平稳地运行电梯。
4.探究电梯压力传感器的有限元
将三维实体模型为电梯压力传感器构建出来，对SOL-ID进行选择，将实体单元构建起来，在普通原则的基础上，越细密地去划分单元的网格，就会呈现出越多的单元数，这样就越能够非常精确地分析电梯压力传感器的有限元。然而，却无法无限地去划分单元的网格，硬件的一些条件在某种程度上还会对其带来一定的影响的，例如，对内存的大小、CPU的主频等。对于所规定的准确度，一旦普通单元的网格数目能够达到就可以，对这个原则予以遵循，然后通过划分，将相应的节点构造出来，然后分割出多个单元。对相关的结果进行分析。能够将电梯压力传感器的单元变化情况弄清楚，而且能够清晰地觉察到，将一定的压力施加到电梯压力传感器当中以后，最大的压力会集中到某一个点上。事实上，对于敏感单元件安装，应该确保其能够在最大的应变点上进行安装与放置，不然在传感器满载的时候，一些材料在弹性元件上会发展为塑性状态，就会对传感器的精度带来一定的影响，然而，有严重的应力一旦集中到最大的压力点上以后，在应变敏感元件上还不存在满载值的时候，这样就会在它的弹性范围以外存在着最大应变出的材料。所以，在具体的工作当中，当在压力传感器的某个点上出现了贴片之后，这样在最大应变点的最近位置处即为这个位置的几何位置，并且，对于应力集中的情况也能够有效地防控，令压力传感器能够一直稳定、平稳地运行。
四、结语
综上所述，在电梯运行的过程中，其安全性和稳定性是人们所考虑的主要方面。近些年来，随着技术的发展，一些先进的技术装置被广泛地应用到了电梯运行系统中，其中，压力传感器就是非常关键的装置之一，在确保电梯安全运行上发挥着重要的作用。因此，文章通过上文对相关方面的内容进行了论述，从而为有关单位工作人员在实际工作中提供一定的理论支撑。
参考文献：
［1］陈聪.浅议电梯导轨的安装要点及在用电梯导轨的校正［J］.科技资讯，2015（18）.
［2］肖北雁，王文彬.我国现行电梯监督检验和定期检验规则的几个问题［J］.中国特种设备安全，2015（8）.
［3］刘志如，王春耀，陈志军.电梯压力传感器线性度的有限元分析［J］.现代机械，2011（8）.
［4］贾图壁,董瑞.奥的斯联合天津物业探讨电梯安全问题［J］.建设科技，2007（8）.
压力传感器范文第4篇
速腾1.4t机油压力传感器的位置在发动机右侧，水温传感器旁边。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。
（来源：文章屋网 ）
压力传感器范文第5篇
关键词：压力传感器；形变；有限元分析；位移
中图分类号：TB125 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0072-02
传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，压力传感器广泛应用于工业生产的许多行业，它的误差大小直接影响到测控系统的性能。由于目前的压力传感器一般是以弹性元件的形变指示压力，因此在使用过程中整个压力传感器会产生变形，由于其制作的材料等不同其形变也不同，因此在使用之前需对其进行分析，特别是使用在测量物体形变和受力关系的系统上，其自身形变可能会导致测量结果出现严重误差。本文结合一款S型压力传感器，使用COMSOL有限元分析对其受力情况下自身的形变进行有限元分析，得出相关数据，并分析出此传感器的受压最大位移点和正向受力面的各点线型图。
1 传感器材料及仿真模型的建立
1.1 传感器材料模型
S型压力传感器主要采用合金钢材料，其材料属性，见表1。
1.2 传感器几何模型与有限元模型
传感器几何模型采用三维几何模型，用外部CAD软件绘制出尺寸一致的三维体，然后导入到COMSOL软件中，对其进行边界约束和施加载荷面等设置后，进行网格化处理。为了降低计算机的计算成本，加快模型求解速度，可采用自由四面体网格进行实体域网格划分，其三维几何模型和有限元网格，如图1所示，其中四面体单元总数为25 924，三角形单元总数为9 510，边单元总数为1 632，顶点单元总数为56。
1.3 载荷和边界条件
在图1（a）三维几何模型中，施加载荷面在最上方，施加方向为Z轴反方向，即力的方向为从上往下压，在后面分析形变的时候重点监测的点即为几何模型中标注的6个。施加载荷大小为传感器的测量范围：0～100 N，载荷施加在三维模型的载荷施加面。在模型的最下方的为固定约束面，对其施加位移约束。
2 有限元分析结果
通过上述模型通过COMSOL计算处理后，得到的物体形变情况，如图2所示。
从形变图中可以看出，当S型传感器在受到正上方压力的时候，其形变最大点再上端侧面处，施加载荷50 N时，其位移形变为17.1 439 um。
三维模型中监测点的形变线图，如图3所示。
从监测点的位移情况发现，S型压力传感器下端的变形较小，而上端变形较大，4号位置接近最大位移点，在接近最大载荷时，其形变位移达到0.03 mm，最上面直接受力点2在最大载荷情况下达到0.025 mm。
监测点1-6的分析数据，见表2。
通过上述数据和图形可以得出，在S型压力传感器上施加载荷，会使其自身产生形变，位移大小在0.03 mm，即在系统中产生的位移误差为0.03 mm。其位移基本呈线性状态，因此在使用此类传感器时，如果测量的精度要求很高，就可以考虑利用线性位移的特性对其形变进行数据矫正，提高系统测量数据精度，减小误差。
3 结 语
利用COMSOL有限元进行传感器特性的分析，简单有效，省去了复杂的公式推导，减少了分析的时间，降低了分析中可能出现误差的可能性。在进行传感器形变分析中可以得到形变的最大位移的位置，可以分析各点在载荷情况下的形变情况，为系统使用传感器提出指引，同时可以看出S型传感器在载荷情况下的形变线性度很好，为系统测量的后期数据处理提供帮助。
参考文献：
[1] 李志鹏，，邵宪友.基于COMSOL声表面波扭矩传感器的有限元 分析[J].重庆理工大学学报，2015，29（11）：17-22.
[2] 贾阳，刘金超，郭军，左胜强，余金涛.基于COMSOL Multiphysics电力电 感器的有限元法仿真分析[J].传感器技术，2000，19（3）：36-37.
[3] 张怀亮，罗晶晶，雷亮.压力传感器线性度的有限元分析[J].中南大学学 报，2004，35（3）：431-433.
[4] 资新运，赵姝帆，耿帅，等.应变式扭矩传感器的分析及ANSYS仿真[J].仪 表技术，2014（10）：50-54.
