德国FESTO压力传感器-FESTO传感器（代理）

FESTO压力传感器是工业实践中为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉

及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、
机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用

 FESTO压力传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
FESTO压力传感器由分子识别部分（敏感元件）和转换部分（换能器）构成，以分子识别部分去识别被测目标， 
结构是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能元件。分子识别部分是生物传感器选择性测定的基础。 

   1 、应变片压力传感器原理与应用

    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。下面我们主要介绍这类传感器。

    在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种
将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成
部分。电阻应变片应用多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片
又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产
生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的
阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通
常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处
理电路（通常是A/D 转换和CPU ）显示或执行机构。

    金属电阻应变片的内部结构

    如图1 所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘
保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电
阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度
过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复
杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

FESTO压力传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。将传感器用作分压器可大限度降低对滑轨阻值性的要求，因为由温度变化引起的阻值变化不会影响到测量结果。详细介绍FESTO压力传感器型号:SDE1-D10-G2-R18-C-P2-M8
FESTO压力传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。将传感器用作分压器可大限度降低对滑轨阻值性的要求，因为由温度变化引起的阻值变化不会影响到测量结果。

德国FESTO压力传感器-FESTO传感器（代理）

一、气动元件：
 德国：德国FESTO费斯托气动元件，德国宝德BURKERT电磁阀，英国海隆诺冠
 日本：日本SMC气动元件，日本CKD喜开理气动元件，日本小金井气动元件
 意大利：意大利UNIVER意大利康茂盛
 美国：美国ROSS美国ASCO电磁阀，美国MAC电磁阀
 台湾：台湾MINDMAN金器，台湾AIRTAC亚德客
 二、工控产品
 德国：德国PILZ皮尔兹继电器，德国IFM易福门传感器，德国海德汉HEIDENHAIN德国P+F倍加福传感器，德国RENCON编码器，德国施克SICK德国TURCK图尔克，德国HIRSCHMANN赫斯曼工业交换机。德国亨士乐，德国MURR穆尔，德国金钟默勒
 日本：日本欧姆龙OMRON传感器，日本神视SUNX基恩士，日本奥普士，日本SUMTAK盛太克编码器，日本内密控编码器
 美国：巴士德BARKSDALE
 三、液压元件
 美国：美国NUMATICS纽曼蒂克，美国PARKER派克气动液压，美国VICKERS威格士，美MOOG穆格，美国FAIRCHILD美国POSEMOUNT罗斯蒙特，美国艾默生EMERSON美国哈希HACH美国丹尼逊液压元件，美国克力帕
 德国：德国HAWE哈威，德国REXROTH力士乐，德国HYDAC贺德克，德国E+H，德国博力谋BELIMO
 日本：日本油研YUKEN，日本不二越NACHI，日本黑田精工，日本丰兴TOYOOKI，日本大金液压DAIKIN，日本东机美
 意大利：意大利ATOS阿托

生物体中能够选择性地分辩特定物质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物，如抗体和抗原的结合，酶与基质的结合。在设计生物传感器时，选择适合于测定对象的识别功能物质，是极为重要的前提。要考虑到所产生的复合物的特性。根据分子识别功能物质制备的敏感元件所引起的化学变化或物理变化，去选择换能器，是研制高质量生物传感器的另一重要环节。敏感元件中光、热、化学物质的生成或消耗等会产生相应的变化量。根据这些变化量，可以选择适当的换能器。

FESTO压力传感器分为气体传感器、湿度传感器、离子传感器和生物传感器。气体传感器的传感元件多为氧化物半导体，有时在其中加入微量贵金属作增敏剂，增加对气体的活化作用。对于电子给予性的还原性气体如氢、一氧化碳、烃等，用N型半导体，对接受电子性的氧化性气体如氧，用P型半导体。将半导体以膜状固定于绝缘基片或多孔烧结体上做成传感元件。气体传感器又分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、晶体振荡式气体传感器和电化学式气体传感器。  

FESTO 传感器 8000210 SPBA-P2R-G18-2P-M12-025X
FESTO 传感器 8000033 SPBA-P2R-G18-W-M12-025X
FESTO 传感器 571483 SPTE-P10R-F-B-2.5K
FESTO 传感器 571488 SPTE-P10R-F-V-2.5K
FESTO 传感器 571481 SPTE-P10R-Q3-B-2.5K
FESTO 传感器 571486 SPTE-P10R-Q3-V-2.5K
FESTO 传感器 571482 SPTE-P10R-Q4-B-2.5K
FESTO 传感器 571487 SPTE-P10R-Q4-V-2.5K
FESTO 传感器 571479 SPTE-P10R-S4-B-2.5K
FESTO 传感器 571484 SPTE-P10R-S4-V-2.5K
FESTO 传感器 571480 SPTE-P10R-S6-B-2.5K
FESTO 传感器 571485 SPTE-P10R-S6-V-2.5K
FESTO 传感器 571473 SPTE-V1R-F-B-2.5K
FESTO 传感器 571478 SPTE-V1R-F-V-2.5K
FESTO 传感器 571471 SPTE-V1R-Q3-B-2.5K
FESTO 传感器 571476 SPTE-V1R-Q3-V-2.5K
FESTO 传感器 571472 SPTE-V1R-Q4-B-2.5K
FESTO 传感器 571477 SPTE-V1R-Q4-V-2.5K
FESTO 传感器 571469 SPTE-V1R-S4-B-2.5K
FESTO 传感器 571474 SPTE-V1R-S4-V-2.5K
FESTO 传感器 571470 SPTE-V1R-S6-B-2.5K
FESTO 传感器 571475 SPTE-V1R-S6-V-2.5K
FESTO 传感器 8000101 SPTW-B11R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000110 SPTW-B11R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000100 SPTW-B2R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000109 SPTW-B2R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000108 SPTW-P100R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000117 SPTW-P100R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000104 SPTW-P10R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000113 SPTW-P10R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000105 SPTW-P16R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000114 SPTW-P16R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000106 SPTW-P25R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000115 SPTW-P25R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000102 SPTW-P2R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000111 SPTW-P2R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000107 SPTW-P50R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000116 SPTW-P50R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 8000103 SPTW-P6R-G14-A-M12
FESTO 传感器 8000112 SPTW-P6R-G14-VD-M12
FESTO 传感器 570794 SPAB-B2R-F-2N-K1
FESTO 传感器 8000070 SPAB-B2R-F-2N-L1
FESTO 传感器 570793 SPAB-B2R-F-2P-K1
FESTO 传感器 8000069 SPAB-B2R-F-2P-L1
FESTO 传感器 570796 SPAB-B2R-F-NB-K1
FESTO 传感器 8000072 SPAB-B2R-F-NB-L1
FESTO 传感器 570795 SPAB-B2R-F-PB-K1
FESTO 传感器 8000071 SPAB-B2R-F-PB-L1
FESTO 传感器 552353 SPAB-B2R-G18-2N-K1
FESTO 传感器 8000048 SPAB-B2R-G18-2N-L1
FESTO 传感器 553149 SPAB-B2R-G18-2N-M8
FESTO 传感器 552350 SPAB-B2R-G18-2P-K1
FESTO 传感器 8000045 SPAB-B2R-G18-2P-L1
FESTO 传感器 553146 SPAB-B2R-G18-2P-M8
FESTO 传感器 552359 SPAB-B2R-G18-NB-K1
FESTO 传感器 8000054 SPAB-B2R-G18-NB-L1
FESTO 传感器 553155 SPAB-B2R-G18-NB-M8
FESTO 传感器 552356 SPAB-B2R-G18-PB-K1
FESTO 传感器 8000051 SPAB-B2R-G18-PB-L1
FESTO 传感器 553152 SPAB-B2R-G18-PB-M8
FESTO 传感器 552355 SPAB-B2R-N18-2N-K1
FESTO 传感器 8000050 SPAB-B2R-N18-2N-L1
FESTO 传感器 553151 SPAB-B2R-N18-2N-M8
FESTO 传感器 552352 SPAB-B2R-N18-2P-K1
FESTO 传感器 8000047 SPAB-B2R-N18-2P-L1
FESTO 传感器 553148 SPAB-B2R-N18-2P-M8
FESTO 传感器 552361 SPAB-B2R-N18-NB-K1
FESTO 传感器 8000056 SPAB-B2R-N18-NB-L1
FESTO 传感器 553157 SPAB-B2R-N18-NB-M8
FESTO 传感器 552358 SPAB-B2R-N18-PB-K1
FESTO 传感器 8000053 SPAB-B2R-N18-PB-L1
FESTO 传感器 553154 SPAB-B2R-N18-PB-M8
FESTO 传感器 552354 SPAB-B2R-R18-2N-K1
FESTO 传感器 8000049 SPAB-B2R-R18-2N-L1
FESTO 传感器 553150 SPAB-B2R-R18-2N-M8
FESTO 传感器 552351 SPAB-B2R-R18-2P-K1
FESTO 传感器 8000046 SPAB-B2R-R18-2P-L1
FESTO 传感器 553147 SPAB-B2R-R18-2P-M8
FESTO 传感器 552360 SPAB-B2R-R18-NB-K1
FESTO 传感器 8000055 SPAB-B2R-R18-NB-L1
FESTO 传感器 553156 SPAB-B2R-R18-NB-M8
FESTO 传感器 552357 SPAB-B2R-R18-PB-K1
FESTO 传感器 8000052 SPAB-B2R-R18-PB-L1
FESTO 传感器 553153 SPAB-B2R-R18-PB-M8
FESTO 传感器 570798 SPAB-P10R-F-2N-K1
FESTO 传感器 8000074 SPAB-P10R-F-2N-L1
FESTO 传感器 570797 SPAB-P10R-F-2P-K1
FESTO 传感器 8000073 SPAB-P10R-F-2P-L1
FESTO 传感器 570800 SPAB-P10R-F-NB-K1
FESTO 传感器 8000076 SPAB-P10R-F-NB-L1
FESTO 传感器 570799 SPAB-P10R-F-PB-K1
FESTO 传感器 8000075 SPAB-P10R-F-PB-L1
FESTO 传感器 552365 SPAB-P10R-G18-2N-K1
FESTO 传感器 8000060 SPAB-P10R-G18-2N-L1
FESTO 传感器 553161 SPAB-P10R-G18-2N-M8

德国FESTO压力传感器-FESTO传感器（代理）

 电阻应变片的工作原理

    金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的
现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：

    式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω。cm2/m ）

    S ——导体的截面积（cm2 ）

    L ——导体的长度（m ）

    我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，
从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度
增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增
加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得
应变金属丝的应变情

FESTO压力传感器工作原理

    2 、陶瓷压力传感器原理及应用

    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，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，格的陶瓷传感器将是
压力传感器的发展方向，在欧美有全面替代其它类型传感器的趋势，在也越来越多
的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

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3 、扩散硅压力传感器原理及应用

    工作原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与
介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转
换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

    原理图

    4 、蓝宝石压力传感器原理与应用

    利用应变电阻式工作原理，采用硅- 蓝宝石作为半导体敏感元件，具有的计量
特性。

    蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚
固，硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC 以内），因此，
利用硅- 蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很
好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅- 蓝宝石半导体敏感元件，无p-n 漂移，
因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。

    用硅- 蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器，可在恶劣的工作条件下正
常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、高。

    表压压力传感器和变送器由双膜片构成：钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异
质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片，被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接
收膜片上（接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起）。在压力的作用下，钛合金
接收膜片产生形变，该形变被硅- 蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的
幅度与被测压力成正比。

    传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电，并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电
信号输出（0-5 ，4-20mA或0-5V）。在绝压压力传感器和变送器中，蓝宝石薄片，与陶瓷基
极玻璃焊料连接在一起，起到了弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到
压力测量的目的。

FESTO压力传感器工作原理

    5 、压电压力传感器原理与应用

    压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英
（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，
压电性质一直存在，但温度过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的
“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐
渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能
在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当
高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

    现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT 、
铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

    压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力
作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，
所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

    压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用
的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度
传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别
是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力
的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬
间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的
压力。

    压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感
器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。 

德国FESTO压力传感器-FESTO传感器（代理）