压力传感器的压力适用范围有分级。由于压力传感器弹性膜对液体压力有一个极限。一般称为耐压极限,当弹性膜超出这个极限时,就会破裂。一般而言,每个传感器具有20-300%的过压能力。所以,产品说明书上所列的压力最大范围为30-80%,不需要选择过高的压力范围。
选择压力范围时,应主要考虑以下三个因素:
这就是传感器最大过压能力、精度与压力范围、传感器价格与压力范围的关系。
就传感器的最大过压能力而言,在静压条件下,传感器所承受的静压和动压力是截然不同的。后一种则容易产生冲击压力,甚至冲击波。冲击力比静压强得多。若选择的最大工作压力量程为静压,则传感器在承受动压力时,应选用较大的过压能力。此外,冲击压力容易达到极限耐压,从而破坏压力传感器。
对压力范围和精度的关系进行了研究。传感系统的温度零点漂移、热敏感性漂移和非线性误差是影响传感器精度的重要指标。对于同一种传感器,热零点漂移系数随着工作压力的增大而降低,而热敏感度系数和非线性误差均呈上升趋势。结果表明,增大工作压力对降低热零点漂移是有利的,对灵敏度漂移和非线性误差不利。当热零漂移较大时,增大工作压力范围有利于提高压力传感器的精度。当热零漂移很小时,减小工作压力范围有助于提高测量精度。对于不同压力范围的传感器,敏感度各不相同。低电压力程传感器灵敏度自然也较高。
就感应器的价格和压力范围的关系而言,一般013-1MPa的价格要便宜一些,低于011MPa或者更高1MPa的压力传感器价格也比较昂贵。在测定2-3kPa压力时,可以选择10-50kPa的压力传感器。尤其是用户自行设计选择补偿电路时,其精度会进一步提高。这将大大降低成本。一般来说,质量好的压力传感器,满量程输出可达100mV/10V.若仅使用压力量程一半,那么相应的输出功率仅为50mV/10V。因此,最大工作程应尽可能接近产品说明书中所示的压力传感器的水平。