液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用

液壓系統(tǒng)的壓力是所有液壓執(zhí)行器的工作動力,是大多數(shù)液壓控制部件的控制中心,它存在于用液壓元件和連接液壓元件的管道密封的管道中,反映了液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài),是整個系統(tǒng)的核心。

在液壓系統(tǒng)中,力的閉環(huán)控制主要是壓力傳感器產(chǎn)生作用,下面小編給大家介紹一下液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器


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壓力傳感器組成
壓力傳感器是液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,它可以配合PLC更好的完成目標(biāo)壓力的控制精度要求。如果壓力傳感器出現(xiàn)故障,則壓力反饋將被中斷,可能導(dǎo)致整個設(shè)備的故障,甚至存在安全隱患。
液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖1

壓力傳感器是能檢測到壓力,并將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號并成線性輸出的裝置。一般由敏感元件變換元件測量元件等幾部分組成。敏感元件是直接感受被測量并輸出與被測量有確定關(guān)系的其他量的元件,變換元件是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的信號,測量元件是將輸出的信號變換為電信號,為進一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖2

輔助電源作為一個產(chǎn)品必須標(biāo)明供電的要求,但不作為壓力傳感器的組成部分。現(xiàn)在壓力傳感器一般情況都會配備輔助電源方便客戶供電使用。


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壓力傳感器的工作原理及分類

1、壓力傳感器的工作原理

壓力直接作用在傳感器的膜片上,使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻發(fā)生變化,和用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這個壓力的標(biāo)準(zhǔn)信號。關(guān)注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖3

工作原理示意圖
壓力傳感器的 輸出信號 一般都是mV(毫伏)為單位的電壓信號,其信號輸出的大小和供給壓力傳感器的 電源的電壓大小 有直接的關(guān)系。大多數(shù)傳感器的輸出都是1——2mV/V,也就是當(dāng)被測介質(zhì)的壓強達到傳感器的最大標(biāo)稱壓強時,如果供給傳感器的電源是1V,則輸出信號是1——2mV。同理,如果供給傳感器的電源是10V,則輸出的信號是10——20mV。
2、根據(jù) 工作原理 ,壓力傳感可分為壓電式壓阻式應(yīng)變式電容式等。
壓電式壓力傳感器 是一種基于壓電效應(yīng)的 傳感器 ,其敏感元件由 壓電材料 制成。壓電式傳感器用于測量力和能變換為電的非電物理量。優(yōu)點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應(yīng)差,需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。
液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖4
壓電式壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖
壓阻式壓力傳感器 的性能則受溫度影響較大,需要另設(shè)溫度補償電路,但適應(yīng) 于大批量生產(chǎn)。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖5

壓阻式壓力傳感器元件根據(jù)膜片反射的大小測量電阻變化


應(yīng)變式壓力傳感器是一種傳感裝置,是利用彈性敏感元件和應(yīng)變計將被測壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電阻值變化的壓力傳感器。主要缺點是輸出信號小、線性范圍窄、動態(tài)響應(yīng)較差。但由于應(yīng)變片的體積小,商品化的應(yīng)變片有多種規(guī)格可供選擇,而且可以靈活設(shè)計彈性敏感元件的形式以適應(yīng)各種應(yīng)用場合。關(guān)注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖6

電容式壓力傳感器 主要用于檢測負(fù)壓、液壓、氣壓,測量范圍為20kpa-100kpa,其特點是輸入能量高,動態(tài)響應(yīng)特性好、環(huán)境適應(yīng)性好。
液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖7
A絕緣支架 ,B隔膜 ,C電容器板,D壓力端口
電容壓力傳感器組件


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與壓力開關(guān)的區(qū)別
1.輸出不同
壓力開關(guān) 是一種簡單的壓力控制裝置,根據(jù)設(shè)定的壓力大小,在達到設(shè)定值時,自動接通或斷開的功能開關(guān)。壓力開關(guān)一定要提前給定壓力值,再來打開或關(guān)閉開關(guān),用來進行簡單的控制,輸出的是 開關(guān)量信號
液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖8
數(shù)顯型壓力開關(guān)
壓力傳感器 可以 模擬信號或數(shù)字信號輸出 ,還可進行遠程傳輸。
2.作用方式不同
傳感器需要同外部放大電路配合使用,才能完成從壓力檢測到控制、顯示等過程。由于壓力傳感器屬一次元件,其反饋的信號需通過測控系統(tǒng)進行處理、分析、存儲和控制,讓自動化設(shè)備運行更加智能化。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖9

壓力開關(guān)則不需要其他的配合,當(dāng)感知到壓力的時候便能獨立完成動作。




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壓力傳感器的應(yīng)用
液壓壓力傳感器對于每個液壓系統(tǒng)都至關(guān)重要。保持所需的壓力有助于液壓系統(tǒng)的順利運行
液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖10
典型的應(yīng)用包括: 車輛的液壓系統(tǒng) 、物料輸送系統(tǒng) 、液壓工具和液壓系統(tǒng) 、材料測試機 、自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖11

隨著傳感器向集成化、智能化、小型化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化方面的發(fā)展,先進的壓力傳感器在液壓系統(tǒng)的運行控制、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷正在得到日益廣泛的應(yīng)用。通過壓力傳感器,可以對油箱進行壓力檢測,反饋壓力信號到泵站控制器,并由控制器根據(jù)該信號進行計算處理,進一步對電機伺服系統(tǒng)發(fā)出調(diào)節(jié)信號,從而完成一個控制閉環(huán),滿足穩(wěn)定而可靠的動力輸出。

液壓用壓力傳感器的原理及應(yīng)用的圖12



編輯 | 液壓說
來源 | 網(wǎng)絡(luò)公開資料
聲明 | 本文由液壓說原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明

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