琼海油浸式变压器分析_0

琼海油浸式变压器分析

价廉物美、德国品质、价位、美国效率

是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种琼海油浸式变压器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电、船舶、机床、管道等众多行业。

学琼海油浸式变压器的种类繁多，如电阻应变片琼海油浸式变压器、半导体应变片琼海油浸式变压器、琼海油浸式变压器、电感式琼海油浸式变压器、电容式琼海油浸式变压器、谐振式琼海油浸式变压器及电容式加速度琼海油浸式变压器等。但应用最为广泛的是琼海油浸式变压器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面主要介绍这类琼海油浸式变压器。

琼海油浸式变压器原理

琼海油浸式变压器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的琼海油浸式变压器。琼海油浸式变压器常用于、、差和可以转变为的变化的其他物理量(如、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。

压阻效应

当作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变)，而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。

电阻式琼海油浸式变压器与琼海油浸式变压器的对比 电阻式琼海油浸式变压器传动

电阻式琼海油浸式变压器是将输入的机械量应变ε转换为电阻值变化的变换元件。电阻变换器的输入量为应变油浸式变压器ε- L/L，即材料的长度相对变化量，它是一个无量纲的相对值。通常ε-10-6为一个微应变。电阻变换器的输出量为电阻值的相对变化量 R/R0电阻变换器有金属电阻变换器和半导体电阻变换器两种类型。根据半导体材料的压阻效应 / - 且 -Eε其中 是应(F/S); 是压阻系数，E是弹性模量，所以电阻的相对变化为( R/R) Eε。要测量其他物理量，如、等，就需要先将应变片贴在相应的弹性元件上，这些物理量被转换为弹性元件的应变，再经应变片将应变转换为电阻输出量。

结构与传动 琼海油浸式变压器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。琼海油浸式变压器又称为固态琼海油浸式变压器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外，而是直接通过硅膜片感受被测的。硅膜片的一面是与被测连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥，其中两条位于压应区，另两条处于应区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条，两条受应的电阻条与另两条受压应的电阻条构成全桥。

琼海油浸式变压器的优缺点

琼海油浸式变压器的优点：

1.频率响应高，f0可达1.5M;

2.体积小、耗电少;

3.灵敏度高、精度好，可测量到0.1%的精确度;

4.无运动部件(敏感元件与转换元件一体)。

琼海油浸式变压器的缺点：

1.温度特性差;

2.工艺复杂。

琼海油浸式变压器应用

琼海油浸式变压器广泛地应用于航天、航空、航海、石油化工、动机械、生物医学工程、气象、地质、地震测量等各个领域。在航天和航空工业中是一个关键参数，对静态和，局部和整个场的测量都要求很高的精度。琼海油浸式变压器是用于这方面的较理想的琼海油浸式变压器。

例如：用于测量直升飞机机翼的气流分布，测试发动机进气口的畸变、叶栅的脉动和机翼的抖动等。在飞机喷气发动机中心的测量中，使用专门设计的硅琼海油浸式变压器,其工作温度达500℃以上。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达0.05%的配套硅琼海油浸式变压器。在尺寸缩小的风洞模型试验中，琼海油浸式变压器能密集安装在风洞进口处和发动机进气管道模型中。单个琼海油浸式变压器直径仅2.36毫米，固有频率高达300千赫,非线性和滞后均为全量程的 0.22%。

在生物医学方面,琼海油浸式变压器也是理想的检测工具。已制成扩散硅膜薄到10微米,外径仅0.5毫米的注射针型琼海油浸式变压器和能测量心血管、颅内、尿道、子宫和眼球内的琼海油浸式变压器。图3是一种用于测量脑压的琼海油浸式变压器的结构图。琼海油浸式变压器还有效地应用于爆炸和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和测量等方面都广泛应用琼海油浸式变压器。随着微电子技术和计算机的进一步发展，琼海油浸式变压器的应用还将迅速发展。

本文来自【市永昌变压技术有限公司】

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