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压力传感器的灵敏度产品

压力传感器的灵敏度产品
压力传感器的灵敏度产品

一、传感器的定义

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

二、传感器的分类

目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种:

1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。

关于传感器的分类:

1.按被测物理量分:如:力,压力,位移,温度,角度传感器等;

2.按照传感器的工作原理分:如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等;

3.按照传感器转换能量的方式分:

(1)能量转换型:如:压电式、热电偶、光电式传感器等;

(2)能量控制型:如:电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等;

4.按照传感器工作机理分:

结构型:如:电感式、电容式传感器等;

(2)物性型:如:压电式、光电式、各种半导体式传感器等;

5.按照传感器输出信号的形式分:

(1)模拟式:传感器输出为模拟电压量;

(2)数字式:传感器输出为数字量,如:编码器式传感器。

三、传感器的静态特性

传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。

四、传感器的动态特性

所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

五、传感器的线性度

通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。

拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

六、传感器的灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。

它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。

灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。

当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。

提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。

七、传感器的分辨力

分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。https://www.wendangku.net/doc/0617434633.html,

只有当输入量的变化超过分辨力时,其输出才会发生变化。

通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。

八、电阻式传感器

电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

九、电阻应变式传感器

传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

十、压阻式传感器

压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。

用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。

十一、热电阻传感器

热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。

十二、传感器的迟滞特性

迟滞特性表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。

迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。

压力传感器的灵敏度产品

一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种: 1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 关于传感器的分类: 1.按被测物理量分:如:力,压力,位移,温度,角度传感器等; 2.按照传感器的工作原理分:如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等; 3.按照传感器转换能量的方式分: (1)能量转换型:如:压电式、热电偶、光电式传感器等; (2)能量控制型:如:电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等; 4.按照传感器工作机理分: 结构型:如:电感式、电容式传感器等; (2)物性型:如:压电式、光电式、各种半导体式传感器等; 5.按照传感器输出信号的形式分: (1)模拟式:传感器输出为模拟电压量; (2)数字式:传感器输出为数字量,如:编码器式传感器。 三、传感器的静态特性

压力传感器对电压的要求

一般普通压力传感器的输出为模拟信号,近距离满量程输出电压可达100 - 150mV ,输出电流为0- 0101mA. 远距离输出信号电压便会衰减,应采用电流信号输出。经压力变送器将电流放大后可以输出20mA 以下的电流信号。这样,价格就成倍增加。 另外,只有经过A/ D 和V/ F 变换后才能得到数字信号和频率信号。 恒流源和恒压源都是通常传感器采用的两种激励源。两种激励方法是有区别的,其作用不同。 恒流源激励有利于热灵敏度漂移的补偿作用。 因为桥臂电阻器的温度系数为正,而灵敏度温度系数为负。恒流源激励时的输出信号电压的温度系数是两者的代数和。而恒压激励不能直接提供灵敏度温度补偿效果。但用恒压源激励时可在桥外串接热敏电阻或二极管以补偿热灵敏度漂移。用恒流源激励时,这种灵敏度补偿方法便不起作用。可见,恒压源激励和恒流源激励相互之间不能随意互换。 一般精度测量时用恒流源激励。恒压源激励时,测量的精度取决于恒压源稳压器件的精度。 另外,又可将压力传感器的激励电源分为正比激励和固定激励。前者是将压力传器电桥直接接到电源上,当电源改变时,压力传感器的灵敏度和零点都随之发生变化。后者内部有一个参照电压,压力传感器电桥由参照电压供电激励。参考电压是恒定的,与电源电压无关。只要电源电压在一指定电压范围内变化,参照电压不变。因而传感器的输出不变,不受电源电压的影响。 压力传感器可以用电池供电,但更普遍的是采用直流稳压电源技术。电池供电时噪声小,但随电池使用,供电电压逐渐降低,特别是当传感器用正比激励时,灵敏度便逐渐减小。这就会造成读数不准。因此要采用补偿办法(例如压力传感器和A/ D 变换器共用一个电池供电),或者使用低功耗、小电流的压力传感器,长寿命电池,或者测量压力时接上电源,测量完毕后,将电池关闭节省电能。换上新电池后,压力传感器需要重新校准标定。这是因为不同牌号的电池其电动势、内阻都存在一定的差异。压力传感器的电桥激励电压的变化会造成灵敏度的改变。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城。https://www.wendangku.net/doc/0617434633.html,/

压力传感器选型的三大要素

压力传感器选型的三大要素 为新项目或设备选择压力传感器时,设计师通常比较关注关键设计参数,如压力范围、电流输出、介质兼容性以及环境条件等。然而,若要根据不同的应用选出合适的传感器,除以上参数外,还需考虑其它因素,常常被忽略的设计因素:压力传递介质(充油式和非充油式)、结构和传感技术类型。这也是压力传感器选型的三大要素。 一压力传递介质(充油式vs非充油式)在压力传感行业存在多种不同的传感技术,但所有传感器都可分为两大类:充油式和非充油式。充油式传感器是指在膜片和传感元件之间采用油液作为压力传递介质的传感器,例如基于微机电系统(MEMS)的电子传感器。 充油式传感器具有材料相容性(好)、成本低、易于集成到成套传感器系统中等特点,对许多制造应用都极具吸引力。虽然应用日益普遍,但相较于非充油式传感器,仍有不少缺点。 充油式设计的缺点是故障成本高。一旦传感膜片因过压或制造缺陷而破裂,那么油液就会泄漏至应用中并污染系统。油液进入系统会损坏关键的部件,造成成数千乃至数百万美元的损失,损失程度视具体应用而异(如,代价昂贵的燃料电池系统)。更糟的是,许多系统一旦被油液污染,几乎就没有修复的可能。相比之下,非充油式设计不仅能消除因故障导致污染的可能性,而且还可承受更高的过压冲击。 二结构压力传感器在应用中的服役时间是挑选传感器的关键指标之一。一般而言,全焊接结构的传感器,设计更坚固、耐用,在许多苛刻应用中的使用寿命都较长。另外,还要考虑接头在外壳上的焊接牢固度。要知道,在应用现场,这些装置常常会暴露在影响传感器工作的非理想环境下。 确保制造商不仅能够提供多种压力接头,包括1/4”和1/8”NPT等标准口径,而且还能够视需要量身定制过程接头。即使再坚固耐用的设计也有可能受潮湿环境影响,因此部分传感器需防潮保护以防止接头引脚的四周被腐蚀。 如果担心保护传感器受恶劣环境侵蚀,则选择IP防护等级满足安装需求的传感器。传感器可提供多种IP防护等级。其中,IP65级防护的型号可提供抵御粉尘渗入和喷嘴喷水的全面保护。 IP67级防护的传感器能够防护灰尘侵入以及短暂浸泡。IP69K级防护则适用于高

索尔SOR压力传感器选型资料(中文版)

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SOR索尔压力开关 SOR公司(中文名称索尔公司)成立于1946年,是世界上唯一一家集生产各类机械及电子压力、差压、温度、流量、液位开关及变送器于一体的专业化国际公司,总部位于美国肯萨斯州州府,现有员工300人,其压力开关类产品产量位居世界第一。 压力开关产品主要采用静态O型圈密封的活塞-弹簧-膜片组合式结构,具有抗震、抗过压能力强,测量范围广且回差小、使用寿命长等特点。其生产的高静压低差压开关是世界上独一无二的。其核级压力及差压开关是世界上不多的取得IEEE认证的产品。 SOR的机械液位开关全部满足ANSIB31.1和B31.3国际电力和石化行业压力容器标准,包括机械式浮球及沉筒两类,其独特的分级冷凝球降温措施能够很好地保证液位开关的开关单元部分免受高温蒸汽的影响,可以可靠地应用于高温工况,越来越受到客户的青睐。 除机械类产品外,SOR的电子产品种类也是非常丰富的,包括热差式流量开关、非接触式超声波变送器、接触式超声波开关,射频导纳开关及变送器、以及集开关、变送器、实时显示三位一体的SGT,该仪表不仅有实时压力显示、独立的开关量输出,而且有4~20毫安模拟量输出。非接触式超声波变送器具有高能量、低频率、自动增益调节三大特点使其能够应用于诸如碳黑、干灰、啤酒、石膏等高粉尘、高泡沫及高雾气的复杂环境中,帮助很多用户解决了多年来用其他超声波产品甚至是雷达产品都解决不了的难题。

压力控制器(压力计) NN 2最大工作压力30 inHg 到 7000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC 2CSA, CE 2NEMA 4, 4X, IP65 RN 2最大工作压力30 inHg 到 7000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC> 2CSA, CE NEMA 4, 4X, IP65 L 2最大工作压力30 inHg 到 7000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC 2CSA, CE UL: Class I, Group C, Div. 1 B32最大工作压力30 inHg 到 7000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC 2CSA, CE UL/CSA: Class I, Group B, Div. 1; ATEX: Eex d IIC T6 V12双设定点 2最大工作压力30 inHg 到 4000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC CSA, CE V22双设定点 2最大工作压力30 inHg 到 4000 psig 20.25mm活塞行程,使用寿命长 2设定点可调 210amps@250VAC UL/CSA: Class I, Group A, Div. 1; SnapSw: UL/CSA, ATEX, SAA

压力传感器(大学物理)

一、实验目的 1. 了解应变压力传感器的组成、结构及工作参数。 2. 了解非电量的转换及测量方法——电桥法。 3. 掌握非平衡电桥的测量技术。 4. 掌握应变压力传感器灵敏度及物体重量的测量。 5. 了解多个应变压力传感器的线性组成、调整与定标。 二、实验原理 压力传感器是把一种非电量转换成电信号的传感器。弹性体在压力(重量)作用下产生形变(应变),导致(按电桥方式联接)粘贴于弹性体中的应变片,产生电阻变化的过程。 压力传感器的主要指标是它的最大载重(压力)、灵敏度、输出输入电阻值、工作电压(激励电压)(VIN)、输出电压(VOUT)范围。 压力传感器是由特殊工艺材料制成的弹性体、电阻应变片、温度补偿电路组成;并采用非平衡电桥方式联接,最后密封在弹性体中。 弹性体: 一般由合金材料冶炼制成,加工成S 型、长条形、圆柱型等。为了产生一定弹性,挖空或部分挖空其内部。 电阻应变片: 金属导体的电阻R 与其电阻率ρ、长度L 、截面A 的大小有关。 A L R ρ = (1) 导体在承受机械形变过程中,电阻率、长度、截面都要发生变化,从而导致其电阻变化。 A A L L R R ?- ?+ ?=?ρ ρ (2) 这样就把所承爱的应力转变成应变,进而转换成电阻的变化。因此电阻应变片能将弹性体上应力的变化转换为电阻的变化。 电阻应变片的结构:电阻应变片一般由基底片、敏感栅、引线及履盖片用粘合剂粘合而成。 电阻应变片的结构如图1所示: 1-敏感栅(金属电阻丝) 2-基底片 3-覆盖层 4-引出线 图1 电阻丝应变片结构示意图 敏感栅:是感应弹性应变的敏感部分。敏感栅由直径约0.01~0.05毫米高电阻系数的细丝弯曲成栅状,它实际上是一个电阻元件,是电阻应变片感受构件应变的敏感部分.敏感栅用粘合剂固定在基底片上。b ×l 称为应变片的使用面积(应变片工作宽度,应变片标距(工作基长)l ),应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示,如3×10平方毫米,350欧姆。 基底片:基底将构件上的应变准确地传递到敏感栅上去.因此基底必须做得很薄,一般为0.03~0.06毫米,使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起,另外它还具有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性.基底材料有纸、胶膜和玻璃纤维布等。 引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接,一般由0.1-0.2毫米低阻镀锡钢丝制成,并与敏感栅两输出端相焊接,覆盖片起保护作用.

压力传感器的应用与选型

压力传感器的应用与选型 压力传感器主要用于检测流体或固体的压力,并能进行信号远传。它是工业实践中最为常用的一种传感器,常常作为一种自动 化控制的前端元件,因此其广泛应用于各种工业自控环境,包括石油化工、造纸、水处理、电力、船舶、机床和公用设备等行业。 压力传感器分类 压力传感器的类型非常多,目前应用比较常见的包括压阻式压力传感器和压电式压力传感器两种。 压阻式压力传感器 压阻式压力传感器的工作原理是当压敏电阻受压后产生电阻变化,通过放大器放大并采用标准压力标定,即可进行压力检测。 压阻式压力传感器的性能主要取决于压敏元件(即压敏电阻)、放大电路,以及生产中的标定和老化工艺。 ●应变片 在目前的压力传感器封装工艺中,通常可以将压阻式敏感芯体做得体积小巧、灵敏度高,而且稳定性好,并将压敏电阻以惠司图1 压力传感器的惠司通电桥 通电桥形式与应变材料(通常为不锈钢)结合在一起,(如图1所示)这样一来,就能确保压阻式压力传感器过载能力强和抗冲击压力强。 该类传感器适合测量高量程范围的压力变化,尤其在1Mpa以上时,线性很好,精度也很高,并适合测量与应变材料兼容的各类介质。 ●陶瓷压阻 在结构上,该类传感器将压敏电阻以惠司通电桥形式与陶瓷烧结在一起(如图2所示)。其过载能力较应变片类低一些,抗冲击压力较差,但灵敏度较高,适合测量50Kpa 以上的高量程范围,而且耐腐蚀,温度范围也很宽。 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,可以和应变式传感器相兼容。 陶瓷是一种公认的高弹性、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。电气绝缘程度大于2kV,输出信号强,长期稳定性好。 ●扩散硅 与上述两种结构不同,扩散硅采用在硅片上注入粒子形成惠司通电桥形式的压敏电阻。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。因此扩散硅传感器灵敏度和精度最高,适合测量1kpa到40Mpa的压力范围。一般 情况下,扩散硅传感器分为带隔离膜片和非隔离膜片两种,非隔离膜片只能测量干净的气体,隔离膜片为软性膜片和刚性膜片,适图2 陶瓷压阻式压力传感器的组成 合测量各种类型的介质。 压电式压力传感器 工作原理 压电式传感器是利用某些晶体的极化效应,即当晶体沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应。

MEMS压力传感器

MEMS压力传感器 姓名:唐军杰 学号:09511027 班级: _09511__

目录 引言 (1) 一、压力传感器的发展历程 (2) 二、MEMS微压力传感器原理 (3) 1.硅压阻式压力传感器 (3) 2.硅电容式压力传感器 (4) 三、MEMS微压力传感器的种类与应用范围 (5) 四、MEMS微压力传感器的发展前景 (7) 参考文献 (8)

内容提要 在整个传感器家族中,压力传感器是应用最广泛的产品之一, 每年世界性的压力传感器的专利就有上百项。微压力传感器作为微 型传感器中的一种,在近几年得到了快速广泛的应用。本文详细介 绍了MEMS压力传感器的原理与应用。 [关键词]:MEMS压力传感器微型传感器微电子机械系统 引言 MEMS(Micro Electromechanical System,即微电子机械系统) 是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、 通信和电源于一体的微型机电系统。它是在融合多种微细加工技术,并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器在航空、航天、汽车、生物医学、环境 监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的 应用前景。 MEMS微压力传感器可以用类似集成电路的设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过 程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使 压力控制变得简单、易用和智能化。传统的机械量压力传感器是基 于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此 它不可能如MEMS微压力传感器那样,像集成电路那么微小,而且 成本也远远高于MEMS微压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS微压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于 传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。

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压力传感器的选用 【学员问题】压力传感器的选用? 【解答】压力传感器、压力变送器的种类及选用 压力传感器及压力变送器分为表压、尽压、差压等种类。常见0.1、0.2、0.5、1.0等精度等级。可丈量的压力范围很宽,小到几十毫米水柱,大的可达上百兆帕。不同种类压力传感器及压力变送器的工作温度范围也不同,常分成0~70℃、-25~85℃、-40~125℃、-55~150℃几个等级,某些特种压力传感器的工作温度可达400~500℃。 压力传感器及压力变送器基于不同的材料及结构设计有着不同的防水性能及防爆等级,接液腔体由于材料、外形的差异可丈量的流体介质种类也不同,常分为干燥气体、一般液体、酸碱腐蚀溶液、可燃性气液体、粘稠及特殊介质。压力传感器及压力变送器作为一次仪表需与二次仪表或计算机配合使用,压力传感器及压力变送器常见的供电方式为:DC5V、12V、24V、12V等,输出方式有:0~5V、1~5V、0.5~4.5V、0~10mA.0~20mA.4~20mA 等及Rs232、Rs485等与计算机的接口。 用户在选择压力传感器及压力变送器时,应充分了解压力丈量系统的工况,根据需要公道选择,使系统工作在最佳状态,并可降低工程造价。 压力传感器常见精度参数及试验设备 传感器静态标定设备:活塞压力计:精度优于0.05%数字压力表:精度优于0.05%直流稳

压电源:精度优于0.05%. 传感器温度检验设备:高温试验箱:温度从0℃~+250℃温度控制精度为1℃ 低温试验箱:温度能从0℃~-60℃温度控制精度为1℃ 传感器静态性能试验项目:零点输出、满量程输出、非线性、迟滞、重复性、零点漂移、超复荷。 传感器环境试验项目:零点温度漂移、灵敏度漂移、零点迟滞、灵敏度迟滞。(检查产品在规定的温度范内对温度的适应能力。此项参数对精度影响极为重要) 压力传感器使用留意事项 压力传感器及压力变送器在安装使用前应具体阅读产品样本及使用说明书,安装时压力接口不能泄露,确保量程及接线正确。压力传感器及压力变送器的外壳一般需接地,信号电缆线不得与动力电缆混合展设,压力传感器及压力变送器四周应避免有强电磁干扰。压力传感器及压力变送器在使用中应按行业规定进行周期检定。 以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。 结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一

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MEMS压力传感器原理与应用 摘要:简述MEMS压力传感器的结构与工作原理,以及应用技术,MEMS压力传感器Die的设计、生产成本分析,从系统应用到销售链。 关键词:MEMS压力传感器 惠斯顿电桥 硅薄膜应力杯 硅压阻式压力传感器硅电容式压力传感器 MEMS(微电子机械系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。 MEMS压力传感器可以用类似集成电路(IC)设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使压力控制变得简单易用和智能化。传统的机械量压力传感器是基于金属弹性体受力变形,由机械量弹性变形到电量转换输出,因此它不可能如MEMS压力传感器那样做得像IC那么微小,成本也远远高于MEMS压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS压力传感器的尺寸更小,最大的不超过1cm,使性价比相对于传统“机械”制造技术大幅度提高。 MEMS压力传感器原理 目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者 都是在硅片上生成的微机械电子传感器。 硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的,具有较高的测量精度、较低的功耗,极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。其电原理如图1所示。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版本如图2。 MEMS硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形的应力杯硅薄膜内壁,采用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组成惠斯顿测量电桥,作为力电变换测量电路,将压力这个物理量直接变换成电量,其测量精度能达0.01%~0.03%FS。硅压阻式压力传感器结构如图3所示,上下二层是玻璃体,中间是硅片,硅片中部做成一应力杯,其应力硅薄膜上部有一真空

压力传感器对电压的要求

压力传感器对电压的要求 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

一般普通压力传感器的输出为模拟信号,近距离满量程输出电压可达100-150mV,输出电流为0-0101mA.远距离输出信号电压便会衰减,应采用电流信号输出。经压力变送器将电流放大后可以输出20mA以下的电流信号。这样,价格就成倍增加。 另外,只有经过A/D和V/F变换后才能得到数字信号和频率信号。 恒流源和恒压源都是通常传感器采用的两种激励源。两种激励方法是有区别的,其作用不同。 恒流源激励有利于热灵敏度漂移的补偿作用。 因为桥臂电阻器的温度系数为正,而灵敏度温度系数为负。恒流源激励时的输出信号电压的温度系数是两者的代数和。而恒压激励不能直接提供灵敏度温度补偿效果。但用恒压源激励时可在桥外串接热敏电阻或二极管以补偿热灵敏度漂移。用恒流源激励时,这种灵敏度补偿方法便不起作用。可见,恒压源激励和恒流源激励相互之间不能随意互换。 一般精度测量时用恒流源激励。恒压源激励时,测量的精度取决于恒压源稳压器件的精度。 另外,又可将压力传感器的激励电源分为正比激励和固定激励。前者是将压力传器电桥直接接到电源上,当电源改变时,压力传感器的灵敏度和零点都随之发生变化。后者内部有一个参照电压,压力传感器电桥由参照电压供电激励。参考电压是恒定的,与电源电压无关。只要电源电压在一指定电压范围内变化,参照电压不变。因而传感器的输出不变,不受电源电压的影响。 压力传感器可以用电池供电,但更普遍的是采用直流稳压电源技术。电池供电时噪声小,但随电池使用,供电电压逐渐降低,特别是当传感器用正比激励时,灵敏度便逐渐减小。这就会造成读数不准。因此要采用补偿办法(例如压力传感器和A/D变换器共用一个电池供电),或者使用低功耗、小电流的压力传感器,长寿命电池,或者测量压力时接上

exlar内置压力传感器样本

Force Measuring Option Exlar GSX and I Series Actuators GSX Series Linear Actuator ? Measuring of compressive loads with optional bi- directional load measurement ? Integrated strain gauge load cell ? 10 VDC external excitation ? 2 mV/V sensitivity ? +/- 1% linearity ? +/- 0.5% repeatability ? Hysteresis, 1% nominal ? 250 Hz frequency response ? Factory calibrated ? Compatible with standard gauge monitors and PLC strain gauge input cards ? Requires external excitation ? Totally enclosed within the actuator’s sealed housing, and connectorized for ease of use Force Measuring Actuators Exlar offers select models of its GSX and I Series actuators with integral force measuring capability. This option is avail- able in the GSX30, 40, 50 & 60 models and the I30 and 40 models. In both product lines a load cell is embedded within the actua- tor allowing it to directly mea- sure the force being applied by the actuator’s output rod. The strain gauge load sensor used to measure applied force is mounted inside the actuator’s case, protecting it from exter- nal damage and guaranteeing accurate and consistent force data. A separate connector is sup- plied for connecting the internal load cell to an external strain conditioner/ampli? er required to excite the strain gauge sen- sor. Alternatively, Exlar can offer strain gauge conditioners to provide a high level output signal, either 0-10V or 4-20mA. Alternatively, any one of nu- merous conditioners/ampli? ers available can be used for this purpose. Features Applications ? Fastening and Joining ? Riveting ? Bag Sealing ? Thermoforming ? Welding ? Fillers ? Formers ? Clamping ? Molding ? Precision Grinders ? Precision Pressing ? Interference Detection ? Die Cutters ? Injection Molding ? Tube Bending ? Stamping ? Test Stand Lifts ? Tension Control ? Wire Winding ? Parts Clamping ? Dispensers ? Circuit Board Testing ? Blood Processing Strain Gauge Ampli? er I Series Linear Actuator

压力传感器应用中的注意事项

压力传感器应用中的注意事项与型号、类型的选择 在压力传感器的使用上我们应该注意些什么呢?我们应该在压力传感器的使用前,使用中都要做一个全面的检测,下面我们就介绍一下压力传感器使用注意事项: 考虑现场压力的温度范围,标准工业温度范围-20-85范围内才用通用性压力即可,要是超过85度,要考虑采用降温措施。 测量压力传感器介质有无腐蚀性。 考虑所测压力是否存在经常过压,如果是要采取防过压措施。关于压力传感器的选用现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 1、根据测量对象与测量环境确定压力传感器的类型 要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。 在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针。 2、灵敏度的选择 通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。 压力传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。 3、频率响应特性 传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。 传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。 在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。 4、线性范围 传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保

压力传感器的测量原理

压力传感器的测量原理 压阻式压力传感器: 通常是将电阻膜片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在一个固定基体上,当基体受力发生应力变化时,膜片的电阻值也发生相应的改变,如果电路中有一个恒流源,从而使加在电阻上的电压发生变化。通过用电桥放大后测量该电压值,就可以知道施加到膜片上的压力值。电阻膜片应用最多的是金属电阻膜片和半导体膜片两种。金属电阻膜片又分丝状膜片和金属箔状片两种。 金属电阻膜片是利用吸附在基体材料上金属丝或金属箔,受应力变化时,电阻发生变化的特性来测量的。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。 陶瓷电阻膜片没有液体的传递,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,陶瓷电阻膜片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。在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国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。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向。 扩散硅的原理,是利用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。电容式压力传感器: 将膜片和基片构成一个腔体,待测压力使得陶瓷膜片弯曲情形,如此就能改变组件的电容量,借着加入必须的电子电路,尽可能将此变形与压力之变化互成关系。因此电容量的变化即比例于压力的变化。 半导体压力传感器:此种装置也是应用压电效应与电桥电阻形式获得量测结果,在硅支撑物上利用扩散的方法,用以产生膜片,包含电桥电阻的单元以静电处理固定在支撑玻璃上。所以,它就与外界形成机械性的隔离。当硅质膜片偏向时,电桥的输出就随着改变。 采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。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。可在最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、性价比高。 压电式压力传感器:

选择压力传感器的方法

压力传感器及压力变送器分为表压、尽压、差压等种类。常见0.1、0.2、0.5、1.0等精度等级。可丈量的压力范围很宽,小到几十毫米水柱,大的可达上百兆帕。不同种类压力传感器及压力变送器的工作温度范围也不同,常分成 0~70℃、-25~85℃、- 40~125℃、-55~150℃几个等级,某些特种压力传感器的工作温度可达400~500℃。 压力传感器及压力变送器基于不同的材料及结构设计有着不同的防水性能及防爆等级,接液腔体由于材料、外形的差异可丈量的流体介质种类也不同,常分为干燥气体、一般液体、酸碱腐蚀溶液、可燃性气液体、粘稠及特殊介质。压力传感器及压力变送器作为一次仪表需与二次仪表或计算机配合使用,压力传感器及压力变送器常见的供电方式为:DC 5V、12V、24V、±12V等,输出方式有:0~5V、1~5V、0.5~4.5V、0~10mA、 0~20mA、 4~20mA等及Rs232、Rs485等与计算机的接口。 用户在选择压力传感器及压力变送器时,应充分了解压力丈量系统的工况,根据需要公道选择,使系统工作在最佳状态,并可降低工程造价。 压力传感器常见精度参数及试验设备 传感器静态标定设备:活塞压力计:精度优于0.05% 数字压力表:精度优于0.05% 直流稳压电源:精度优于0.05% 。 传感器温度检验设备:高温试验箱:温度从0℃~+250℃温度控制精度为 ±1℃ 低温试验箱:温度能从0℃~-60℃温度控制精度为±1℃ 传感器静态性能试验项目:零点输出、满量程输出、非线性、迟滞、重复性、零点漂移、超复荷。 传感器环境试验项目:零点温度漂移、灵敏度漂移、零点迟滞、灵敏度迟滞。(检查产品在规定的温度范内对温度的适应能力。此项参数对精度影响极为重要) 压力传感器使用留意事项 压力传感器及压力变送器在安装使用前应具体阅读产品样本及使用说明书,安装时压力接口不能泄露,确保量程及接线正确。压力传感器及压力变送器的外壳一般需接地,信号电缆线不得与动力电缆混合展设,压力传感器及压力变送器

压力传感器检测方法

压力传感器检测方法 压力传感器是一种常用的压力仪表,在多个行业中都有一定的应用。用户在使用压力传感器的时候确定如何检测压力传感器显得十分重要,检测压力传感器根据目的不同,检测的项目也不一样,当然检测的方法也就会有区别。今天主要来为大家介绍一下压力传感器常用的3种检测方法,希望可以帮助到大家。 1、加压检测,检单的方法是:给传感器供电,用嘴吹压力传感器的导气孔,用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。如果压力传感器的相对灵敏度很大,这个变化量会明显。如果丝毫没有变化,就需要改用气压源施加压力。 通过以上方法,基本可以检测一个传感器的状况。如果需要准确的检测,就需要用标准的压力源,给传感器压力,按照压力的大小和输出信号的变化量,对传感器进行校准。并在条件许可的情况下,进行相关参数的温度检测。 2、零点的检测,用万用表的电压档,检测在没有施加压力的条件下,传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压,如果超出了传感器的技术指标,就说明传感器的零点偏差超范围。 3、桥路的检测,主要检测传感器的电路是否正确,一般是惠斯通全桥电路,利用万用表的欧姆档,量输入端之间的阻抗、以及输出端之

间的阻抗,这两个阻抗就是压力传感器的输入、输出阻抗。如果阻抗是无穷大,桥路就是断开的,说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。 用万用表检测压力传感器只能进行简单的检测,检测结果也只供参考。大致可以进行三项检测,桥路的检测,主要检测传感器的电路是否正确,一般是惠斯通全桥电路,利用万用表的欧姆档,量输入端之间的阻抗、以及输出端之间的阻抗,这两个阻抗就是压力传感器的输入、输出阻抗。 如果阻抗是无穷大,桥路就是断开的,说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。零点的检测,用万用表的电压档,检测在没有施加压力的条件下,传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压,如果超出了传感器的技术指标,就说明传感器的零点偏差超范围。加压检测,检单的方法是:给传感器供电,用嘴吹压力传感器的导气孔,用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。如果压力传感器的相对灵敏度很大,这个变化量会明显。如果丝毫没有变化,就需要改用气压源施加压力。 通过以上方法,基本可以检测一个压力传感器的大致状况。如果需要准确的检测,就需要用标准的压力源,给传感器压力,按照压力的大小和输出信号的变化量,对传感器进行校准。并在条件许可的情况下,进行相关参数的温度检测。 总之,压力传感器的检测是一个负责的任务,万用表可以进行一般的检测,在很多情况下可以适用,但是如果要求压力传感器严格的环

传感器地选择

方案一压电传感器 压电传感器是一种典型的有源传感器,又称自发电式传感器。其工作原理是基于某些材料受 力后在其相应的特定表面产生电荷的压电效应。 压电传感器体积小、重量轻、结构简单、工作可靠,适用于动态力学量的测量,不适合测频 率太低的被测量,更不能测静态量。目前多用于加速度和动态力或压力的测量。压电器件的弱 点:高内阻、小功率。功率小,输出的能量微弱,电缆的分布电容及噪声干扰影响输岀特性,这 对外接电路要求很高。 方案二电容式传感器 电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容变化的一种传感器。它有结构简单、灵敏度 高、动态响应好、可实现非接触测量、具有平均效应等优点。电容传感器可用来检测压力、力、 位移以及振动学非电参量。 电容传感器的基本工作原理可用最普通的平行极板电容器来说明。两块相互平行的金属极 板,当不考虑其边缘效应(两个极板边缘处的电力线分布不均匀引起电容量的变化)时,其电容 量为 (2. 1) 式(2. 1)中 d——两极板间的距离; A——两平行极板相互覆盖的有效面积; 5——介质的相对介电常数; So——真空中介电常数。 若被测量的变化使式中d、A、J 「三个参量中任一个发生变化,都会引起电 容量的变化,通过测量电路就可转换为电量输出。 虽然电容式传感器有结构简单和良好动态特性等诸多优点,但也有不利因素: (1)小功率、高阻抗。受几何尺寸限制,电容传感器的电容量都很小,一般仅几皮法至几十皮法。因C太小,故容抗X二1/C彳報,为高阻抗元件,负 载能力差;又因其视在功率PrC, C很小,则P也很小。故易受外界干扰, 信号需经放大,并采取抗干扰措施。 (2)初始电容小,电缆电容、线路的杂散电路所构成的寄生电容影响很大。 方案三电阻应变式传感器

压力传感器的负压介绍

压力传感器用来测负压或者真空度经常遇到,经常接触负压压力传感器的人会发现一般负压传感器测负压的最大量程是-100kpa或者说是-0.1MPA。但是有极少数厂家说能测到-300kpa甚至更低,这到底是怎么回事呢? 其实这是两个不同的角度分析的。学过物理的都知道真空的压力是-100kpa,所以说一般压力传感器测量的最低压力就是-100kpa是根据这个来的,所以市面上的负压传感器基本上都是最低能测-100kap,那-300kpa的传感器是怎么回事呢? -300kpa其实不是参照大气压力来的,物理上都讲究一个参照物,你可以这样理解,在一个密封的箱子里面充满300kpa的高压气体,里面套放着一个真空的箱子,我们用负压传感器放在外面大箱子里来测量里面小箱子的压力,这样就会显示一个-300kpa,所以说-300kpa的压力就是这样产生的。它不是参照大气压力的。 理解了这个概念对我们选择负压传感器是很有帮助的,这样我们就不会选错压力传感器,这就是为什么我们经常帮客户选择压力传感器的时候首先会问他的使用环境再问他的量程是多少。只有这样才不会选错压力传感器。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城。https://www.wendangku.net/doc/0617434633.html,/

压力传感器测试规范正文

压力传感器测试规范 1 范围 本规范规定了本公司压力传感器的检验方法。 本规范适用于本公司压力传感器的测试及检验。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。 GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范 GB/T 15478-1995 压力传感器性能试验方法 3 环境条件 试验用环境条件: 温度: 20℃±5℃; 相对湿度: 45%~75%; 大气压力:86kPa~106kPa; 在每项试验期间,允许的最大温度变化率为1℃/ h;相对湿度范围也可由供需双方商定。 4 检验 4.1检验方法、 表1

注:以上试验获得的数据,按GB/T 15478-1995附录A中的公式进行计算。 表2 4.2 鉴定检验 4.2.1 下列情况传感器应进行鉴定检验: a) 新产品设计定型; b) 当设计、工艺或材料改变可能对传感器的性能带来影响时; c) 长期停产后恢复生产时。 4.2.2 检验项目 检验项目及相应的检验要求、检验方法条款见表2。 4.2.3 样品数量 鉴定检验的样品数量应不少于 5个。 4.2.4 合格判定 当所有检验项目满足表2规定的要求时,判定鉴定检验合格。 如果任何一个检验项目不符合规定的要求,则应暂停检验。产品制造厂应对不合格项目进行分析,找出缺陷发生的原因,并采取纠正措施后可继续对不合格项目进行检验。此时若所有项目都符合规定要求,则仍判鉴定检验合格;若仍有检验项目不符合规定要求,则判定鉴定检验不合格。4.3 质量一致性检验 4.3.1 检验批次 在同一生产条件下连续生产的同类产品,可组成一批产品提交检验。 4.3.2 抽样方案 每批次抽样数量应不少于5个。 4.3.3 检验分组 根据设计、工艺、材料、加工设备、环境对产品的影响,将质量一致性检验分为 A组、B组和

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