顾名思义,这些传感器的输出单位为毫伏(mV)。输出信号与电源成正比,例如,具有10mV / V输出信号的5VDC电源在传感器上产生0-50mV的输出。较早的箔片式应变计传感器可产生约2-3mV / V的输出,而如今的MEMS传感器可提供约20mV / V的良好线性。压力的任何变化都可以通过测量该电压的微小变化来确定,这是应变计本身的电阻微小变化(约0.1%)的结果。
![]() 具有毫伏输出的半桥应变计 |
下图显示了一个半桥应变计压力传感器,显示了励磁电压和输出电压。较大的激励电压(例如10V而不是3V)产生较大的输出电压。
毫伏输出换能器的简单接口电路有助于确保低成本和小封装尺寸,并使设计人员能够灵活地设计接口电路以适合自己的应用。但是,有几个限制要考虑。
由于满量程输出与励磁成正比,因此通常必须使用稳压电源来产生励磁电压。
另外,由于输出的幅度低,毫伏输出换能器通常不适合在电噪声环境中使用。
并且由于输出电压会由于连接导线中的电阻而衰减,因此这些导线必须保持较短,这意味着传感器必须靠近监测仪器。通常可行距离是三到六米。
电压输出换能器包含额外的信号放大,以将电桥的输出电压增加到更大的值,例如5V或10V。
电压输出换能器具有较大的输出,因此较不易受噪声影响,因此可用于恶劣的电气环境。可以使用更长的连接线,从而使传感器距离面板更远。
电源电压通常为8-28VDC。这允许使用低成本的非稳压电源,除非输出为0.5-4.5V(需要5VDC稳压电源)。较低的电流消耗意味着它们也适用于电池供电的设备。
较早的电压输出传感器没有“有效零”,这意味着它们在零压力下不会输出信号。这样做的风险是系统无法识别没有输出的故障传感器和零压力之间的差异。
与电压输出换能器相比,压力变送器具有低阻抗电流输出,通常设计用于传输4-20mA模拟信号。该输出可设计用于2线或4线电流环路,因为这两种类型在整个行业中都广泛使用。
4-20mA压力变送器具有良好的抗电磁干扰能力(EMI / RFI),使其成为必须长距离传输信号的理想选择。变送器可以由不受稳压的电源供电,但是在全压下工作时,电流输出通常不适合电池供电的设备。