在21世紀(jì)初,液位傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍存在不小的挑戰(zhàn)。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。據(jù)悉,我國已有1700多家從事液位傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè),液位傳感器年產(chǎn)量突破24億只,液位傳感器產(chǎn)品達(dá)到10大類、42小類、6000多個(gè)品種,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢,但在這企業(yè)中,外資企業(yè)優(yōu)勢明顯,外資企業(yè)比重達(dá)到67%,尤其是日本、美國、韓國和德國,國有企業(yè)和民族企業(yè)所占比重僅為33%。國內(nèi)外企業(yè)綜合實(shí)力懸殊,規(guī)模小,人才短缺、研發(fā)能力弱,難與國外企業(yè)抗衡。更關(guān)鍵的是,在技術(shù)上,國內(nèi)液位傳感器技術(shù)薄弱,主要有以下三點(diǎn):一是,核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力欠缺,核心芯片嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口,國內(nèi)企業(yè)在、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的方面與國外企業(yè)差距明顯。二是在設(shè)計(jì)、可靠性、封裝等方面,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和自主知識產(chǎn)權(quán),在接口、深刻蝕、高溫歐姆接觸、高可靠MEMS封裝、快速測試、高模擬等技術(shù)方面尚未取得突破性進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證;三是產(chǎn)品在品種、規(guī)格、系列等方面還不夠,在測量精度、溫度特性、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等技術(shù)指標(biāo)方面仍有不小差別,因此中國浮子液位計(jì)傳感器企業(yè)道遠(yuǎn)。
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應(yīng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。近年來,我國工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)連續(xù)的高速增長,溫度傳感器(圖13)帶動(dòng)了傳感器市場的快速上升。雙金屬片式傳感器雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號。雙金屬桿和金屬管傳感器隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號。液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器在溫度變化時(shí),液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,這樣產(chǎn)生位置的變化輸出(電位計(jì)、感應(yīng)偏差、擋流板等等)。

如果要進(jìn)行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。溫度傳感器在安裝和使用時(shí),應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證測量效果:熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中的溫度傳感器。以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。1、熱電偶熱電偶是溫度測量中的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境,溫度傳感器(圖5)而且結(jié)實(shí)、價(jià)低,無需供電,也是的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成,當(dāng)熱電偶一端受熱時(shí),熱電偶電路中就有電勢差??捎脺y量的電勢差來計(jì)算溫度。不過,電壓和溫度間是非線性關(guān)系,溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數(shù)據(jù)均有內(nèi)置的測量了運(yùn)算能力。簡而言之,熱電偶是和通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合的的測量和應(yīng)用。

壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號,并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。
擴(kuò)散硅壓力變送器擴(kuò)散硅壓力變送器是把帶隔離的硅壓阻式壓力敏感元件封裝于不銹鋼殼體內(nèi)制作而成。
多傳感器信息融合技術(shù)的基本原理就像人的大腦綜合處理信息的過程一樣,將各種傳感器進(jìn)行多層次、多空間的信息互補(bǔ)和優(yōu)化組合處理,終產(chǎn)生對觀測環(huán)境的一致性解釋。