压力传感器、液压压力传感器
压力传感器是把带隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。它能将感受到的液体或气体压力转换成标准的电信号对外输出，压力传感器广泛应用于供/排水、热力、石油、化工、冶金等工业过程现场测量和控制。
压力传感器性能指标：
测量介质：液体或气体（对不锈钢壳体无腐蚀） 量程：0-1MPa
精度等级：0.1%FS 、0.5%FS （可选） 稳定性能：±0.05%FS/年；±0.1%FS/年 输出信号：RS485、4~20mA （可选） 过载能力：150%FS
零点温度系数：±0.01%FS/℃ 满度温度系数：±0.02%FS/℃ 防护等级：IP68 环境温度：-10℃～80℃ 存储温度：-40℃～85℃ 供电电源：9V ～36V DC ； 结构材料：
外壳：不锈钢1Cr18Ni9Ti 密封圈：氟橡胶
膜片：不锈钢316L 电缆：φ7.2mm 聚氨酯专用电缆
◆
标准
螺纹引压测量方式。 ◆ 全不锈钢结构，防护等级IP68。 ◆ 测量精度高达0.1级。 ◆ RS485、4~20mA 输出可选。
◆ 聚氨酯专业电缆，耐高温、耐腐蚀。
压力传感器DATA-52系列
电气连接：
外形尺寸：
单位：mm
DATA-52系列压力传感器接口螺纹：标准M20×1.5或G1/2。
产品选型：
产品型号
精度 通讯接口 备注
DATA-5201 0.5% RS485 1.订货时，请说明量程。 2.产品标配2米电缆，超出部分需另付费用。
DATA-5202 0.5% 4~20mA DATA-5211
0.1%
RS485
压力 变送器 红色
蓝色 黄色 白色
电源+ 电源- RS485(A)输出 RS485(B)输出
压力 变送器 蓝色
红色
电源+ 4~20mA 输出
RS485输出接线图（四线制） 4~20mA 输出接线图（两线制）
DATA-52系列压力变送器
DATA-52
系列压力变送
器
LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台） LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）由操作台、辅助平台组成，不但能完成液压传动课程的设计性、创造性、综合性实验，而且特别适用于液压工程测试，元件性能测试，对教学、科研、检测具有极为强大的支持，是液压学科中的学者、专家、工程技术人员的得力助手。 一、实验项目 1、常用液压元件的性能测试实验； 2、液阻特性性能测试实验 3、液压回路组态画面演示及控制实验； 4、液压传动基本回路实验； 5、可编程控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体化控制实验； 6、液压传动系统组成示范演示实验； 7、液压传动各元、部件结构及工作原理观摩、拆装实验。 二、性能及特点 1、液压泵站采用变量叶片泵、定量叶片泵，与电器控制相结合，能控制工作介质温度，回路中有多个滤油器，根据滤芯的型号，过滤精度的不同，能较精确的控制油液精度。 2、实验操作台采用立式结构，配有辅助平台,安装面积大，操作面采用T型铝合金型材制作，能进行快速拼装实验，可根据实验项目原理图，选用相应的元件快速组成液压实验回路，通
过电磁换向阀动作的控制和相关液压阀的调节进行实验。 3、实验平台操作面采用T型铝型材制作，学生能在平台上做扩展性实验。 4、液压系统采用双泵系统,在一个实验台上可同时供两组学生做实验。 5、液压系统温度采用风冷却器控制。 6、电器控制系统不但能完成基本控制功能，而且有多种控制系统。 7、电源模块带三相漏电保护、输出电压380V/220V，对地漏电电流超过30mA即切断电源；电气控制采用直流24V电源，并带有过压保护，防止误操作损坏设备。 8、控制柜设计具有人性化，测试软件具有强大的测试功能及多种帮助。 9、配置了完备的各类型传感器，包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、转速传感器、位移传感器，以满足各项实验参数测试的需要。 10、液压元件均配有铝合金过渡底板（铝合金底板+工程塑料模块），可方便、随意地将元件安放在实验面板（面板带“Ｔ”沟槽形式的铝合金型材结构）上。 三、控制测试系统 1、实验台的计算机控制测试系统由计算机、数据采集卡、接口板、传感器和电磁阀等组成。 2、系统软件的界面是用美国NI公司的LabVIEW开发的，软件界面直观性强，操作方便，功能齐全，交互性好，除具有实测功能以外，还具有虚拟教学的功能，教师可以利用界面提供的数据窗口输入不同的数据，得出不同的分析曲线，从而做到多种配置的理论分析。 3、控制测试系统实现实验室参数（压力、流量、转速、位移等）的自动数据检测，自动处理、存储、自动生成实验报告和打印输出等功能。 4、系统能实现回路电磁阀的自动控制，提高了实验台操作的自动化和智能化水平。 5、系统可同时进行6个二位电磁阀的控制。 四、技术参数 液压站部分： 电动机型号：M3P4H523； 额定功率：2.2KW； 额定转速：1440r/min（2台）； 变量叶片泵：VA1-12F-A3 额定排量：6.7ml/rev； 最高工作压力：7Mpa（1台）； 定量叶片泵：FA1-11-FR； 额定排量：11ml/rev； 最高工作压力：7Mpa（1台）； 风冷却器：压力1.4Mpa； 流量：20L； 功率：65W（1个）； 温控仪：XMTD数显调节仪（1个） 经过以上内容介绍，所以现在就需要大量的液压气动设备安装与维修教学人才，所以北京理工伟业科教有限公司研发的LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）也就是跟随液压气动安装与维修发展前景研发的，该智能型液压综合实验台（液压实训台）适用于企事业和院校教学，欢迎定制! 想了解更多关于LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）的内容，可以电话咨询，也可以在网站https://www.doczj.com/doc/287651325.html,留言，我们看到后会及时回复给您。
兖州煤业股份有限公司济三煤矿液压试验台使用说明书 山东科技大学仪器仪表研究所 2010年8月
目录 1 产品概述 (1) 2 结构特点与工作原理 (1) 2.1 总体结构及其工作原理 (1) 2.2 泵组 (2) 2.3 立柱缸架 (2) 2.4 试验台 (3) 3 技术参数 (4) 4 操作说明 (4) 4.1 被试阀的强度、密封试验 (5) 4.2 被试缸的试验 (5) 5 软件使用说明 (6) 5.1 属性设置 (7) 5.2 用户管理 (8) 5.3 测试数据 (10) 5.4 查看历史记录 (11) 5.5 查看访问记录 (13) 6 常见故障及排除方法 (14) 7 安全保护措施 (15) 8 维护保养 (15) 8.1 日常检查项目和内容 (16) 8.2 定期维护项目和内容 (16) 9 运输、贮存 (16) 9.1 吊装、运输注意事项 (16) 9.2 贮存条件、贮存期限及注意事项 (17) 10 易损件明细表 (17)
1 产品概述 本设备是根据≤液压试验台技术协议≥的要求研制的，适用于液压支架缸和液压阀的强度密封检测试验。 本设备采用手动操作控制，面板上有压力表显示数据，可以适时地观察被试缸及被试阀的工作压力及工作情况。 本设备主要由“泵组、试验台和立柱缸架”组成，采用固定式结构，以方便测试工作。元件、管路和接头等采用不锈钢制造，操作台采用喷塑处理，缸架采用喷漆处理。本设备具有外形美观、操作简单方便、使用寿命长等特点。 本设备工作环境温度：0℃~40℃； 相对湿度：≤98%； 大气压力：86KPa~106KPa。 2 结构特点与工作原理 2.1 总体结构及其工作原理 液压试验台由“泵组、试验台和立柱缸架”组成，液压试验台原理如图1。 ①泵站组合②二位三通换向球阀③压力表 ④手动换向阀⑤液控单向阀⑥节流阀 ⑦增压缸⑧被试缸⑨被试阀
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。
8-1 MAP 歧管绝对压力(MAP)传感器 歧管绝对压力(MAP)传感器为三线传感器，与进气歧管压力(真空)相接触(图8-1)。MAP 传感器测量进气歧管中空气压力的变化。PCM 自MAP 传感器获取信息，指示发动机负荷，以便计算燃油和点火正时要求。歧管绝对压力与歧管真空度相反。即歧管绝对压力高时，真空度低(如节气门全开时)。当发动机停止运行时，歧管处于大气压力，MAP 传感器记录的是大气压。气压读数用于发动机起动时供油的计算。也用于发动机工作时燃油和点火正时的计算。 图8-1 MAP 传感器 压变电阻MAP 传感器 目前通用汽车公司生产的车型中使用压敏电阻型MAP 传感器。该传感器包括硅片，尺寸为3平方毫米。密封件与歧管相接。硅片以上为真空密封，而硅片以下为歧管(大气)压力。发动机工作时产生歧管真空，硅片以下的压力下降，产生硅片两端压力差的变化，从而引起变形，引起阻值的变化。 在操作中，来自进气歧管的不断变化的真空度施加于传感器壳体。真空度的变化引起传感器阻值的相应变化。从电气角度来看，当歧管压力低时，如处于怠速状态时，传感器的输出电压低，大约1V 。当歧管压力高，如节气门全开时，传感器的输出电压高，大约4.4 - 5V 。 进气歧管 进气压力 ECT 传感器 MAP, ECT 传感器接地 PCM PCM MAP 传感器 信号
8-2 图8-2 MAP 传感器线路图 如图8-2所示，PCM 通过电路2704向歧管绝对压力传感器的C 脚提供5V 工作电压，传感器A 脚通过PCM 接地，其B 脚输出信号电压给PCM 。 图8-3 MAP 传感器测量进气岐管压力的变化，此压力由发动机负荷和速度变化决定。当怠速岐管的压力很低时（高真空状态），电压在近似0.5V 到1V 之间变化，在节气门大开时，电压在4V 到5V 之间。（见图8-4） 如果MAP 传感器失效，控制模块将用TPS 信号和其他传感器来控制燃油输送和火花塞正时，以替代失效的MAP 值。如果MAP 发生开路或短路时，PCM 会设定故障码“DTC P0105: MAP SENSOR CIRCUIT ”。 图8-4 歧管绝对压力传感器输出电压曲线 赛欧的MAP 传感器与在Regal 、凯越和GL8中使用的相同。MAP 传感器提供非常重要的信息用来计算空气质量进而来控制燃油喷射时间。（见图8-3）
液压泵综合试验台设计 摘要本文介绍了利用变频调速技术,通过微机进行综合测控的液压泵试验台的 设计方法,并给出了该试验台对JB P - 40 泵的测试结果, 说明了该系统设计的合理性和 有效性。 随着现代技术的发展,液压传动的应用越来越广泛。尤其是高压、高速、大功率的场合,液 压技术的应用更为普通,与此同时,人们对液压元件的质量也提出了更高的要求。国内外厂商 研制了许多新型的液压元件,这些新型的元件都需要进行全面的性能测试,因此就要求有高性 能的试验装置。本系统正是为了满足我院研制的JBP 系列新型径向柱塞泵的综合试验而设 计的。 JBP 泵是由我院设计的新型径向柱塞泵, 该泵具有压力高、噪声低、寿命长、结构简单、对介质污染敏感小等特点,为了使该成果尽快转化,投入市场,需要对该泵进行全面的性能测试。 我们参照JB2147 - 85 液压泵型式试验标准[ 1 ] 所列的测试项目来进行试验台的设计。系统要 求测试泵在不同输入转速下的输出压力、流量、温度等多种参数,数据处理量大,为此我们应用 变频调速技术和微机测控技术完成了试验台系统的总体设计。通过实践证明系统设计是合理 的,能获得令人满意的实验结果。 该系统设计主要分为两大部分: ( 1) 具有变频调速性能的液压系统设计; ( 2 ) 微机测控系 统设计。 1液压系统设计 试验台液压系统基本结构如图 1 所示。 1. 1 动力驱动部分设计 液压泵试验台的动力源部分,我们采用了先进的变频调速技术。变频器选用SAN EN 通
用型全数字式变频器,该变频器内部配置了16 位微处理器,可以方便地和计算机进行接口,实现自动控制。变频技术和液压技术的结合是目前液压传动的一个新的发展方向[ 2 ] , 我们的实 验台通过应用这一新技术, 除了可进行常规的液压泵型试验外, 还可进行以下几个方面的研究: ) 以软件方式控制液压泵的恒流量输出。1 将不同压力下液压泵的泄露量输入计算机, 给出 控制函数,用来设定变频器的频率,改变泵的输入 转速,补尝泄露,实现恒流。 2) 使泵的输出流量与负载匹配,预先设定控 制函数,用改变泵转速的方法来控制泵的输出流 量,即使是定量泵也可以使输出流量与负载相适 应,从而在液压系统设计时去掉节流阀,提高系统 的效率。 3) 拓宽试验范围,更全面地对泵的性能进行 研究。变频调速效率高、调速范围大、转速稳定性 好,可以连续无级调速,便于对泵的最高、最低、最佳运行转速进行试验, 这是在传统实验台上不易 实现的。 1. 2 液压泵加载部分设计 1 液位计14 滤油器被试泵23 4 单向阀比例节流阀比例溢流阀56 7 压力表换向阀流量计89 10 冷却器转速仪扭矩仪1112 13 电机加热器温度计1516 液压泵加载部分系统采用了电液比例控制新 技术,通过比例节流阀 5 和比例溢流阀 6 组成加 图1液压系统原理图 载回路。静态试验时,溢流阀 6 起安全作用, 限定系统的最高工作压力, 调节节流阀 5 比例放大器的电参数即可实现对被试泵加载。动态试验时, 关闭节流阀 5 , 通过计算机控制溢流阀6比例电磁铁的输入电流,可以改变溢流阀 6 的调定压力,相当于给被试泵一个阶跃输入。这样 试验过程中的加载工作全部可以通过调节电参数来实现,既提高了试验数据的准确性,也大大 地减轻了实验人员的劳动强度。 1. 3 其它辅助部分设计 为了保证测试数据的准确性,可信性,我们还在系统中设置了加热器和冷却器组合成的液 压系统温度控制装置。因实验室建在室内,加热器较少使用。实验过程中,液压泵输出的能量 全部经节流或溢流损失后转化为热能, 系统油温上升很快, 油温的变化会引起油液的粘度变 化,影响测试结果,因此冷却装置十分重要。我们选用冷却效率高的板式换热器、潜水泵来进 行系统的降温冷却。在室外专设了冷却水塔, 实验过程中, 工作温度基本控制在35 ±℃范围之内。 2微机测控系统设计 由计算机可以自动地记录实验过程中的数据,并在实验结束后整理成图形或表格,还可以 发出指令改变泵的工作状态,全面地测试泵的各项性能。
压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料，取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片（硅杯）和引线等组成。硅膜片是核心部分，其外形状象杯故名硅杯，在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔，另一侧是低压腔，通常和大气相连，也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。
压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为
电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]
图1 液压支架专用压力传感器 煤矿液压支架专用压力传感器 上海风意机电设备有限公司是国内专业的压力传感器生产 企业，具有自主研发和设计能力，配备有先进的生产线。 根据市场需求，公司研制了一款煤矿液压支架专用压 力传感器（见图1 和 图2） 。 经过两年多的试验和改进，产品已被国内知名的液压 支架生产厂家定型配套，采购数量已超过千只。 经过一 年多井下使用证明，我公司生产的传感器在可靠性、安全 性以及长期稳定性方面均有出色的表现。 出色表现来源于先进的设计理念和生产工艺。首先在 结构方面，传感器压力腔体是采用整块17-4PH 沉淀硬化 不锈钢棒料，CNC 加工出引压孔，并在引压孔底部保留直径5毫米、厚度2～3毫米的感压膜片（见图3），这样的膜片厚度，是同等量程下金属应变式、溅射薄膜式和扩散硅充油式压力传感器无法达到的。这种一体化结构使压力腔体内部不存在焊缝和“Ｏ”型圈，消除了泄露隐患，从而使压力传感器具备了测量100Mpa 以上压力的潜质，并且能够承受1.5倍的过载，为传感器的高安全性、高可靠性和良好的密封性奠定了基础。 其次，我们在压力膜片的背面采用高温烧结工艺烧结上半导体硅应变片。这种烧结工艺避免了金属应变式压力传感器用胶粘贴应变片带来的蠕变问题，而且硅应变片的灵敏度是普通金属应变式和溅射薄膜式的5～10倍，这样在同样压力量程下，我们就有条件把膜片直径做小而厚度加大，从而提高压力传感器的可靠性和抗过载能力。 图3压力腔体半剖图
针对煤矿行业特殊的安全性要求，我们的产品采用了传感器专用的信号调节电路, 实现了精密的温度补偿及放大,同时将传感器的整机功耗控制在5mA以内，并且能够通过交流５００Ｖ绝缘耐压测试, 传感器后端的电磁兼容模块为产品提供了过电压保护功能及很强的抗电磁干扰能力。 附1：煤矿液压支架专用压力传感器主要技术参数: ● 压力量程: 0～60MPa 或 0～100MPa ● 过载能力: 1.5倍额定压力 ● 破坏压力: 4倍额定压力 ● 精度: 1.0级 ● 供电电压: 11～14V.DC ● 输出电压: 0.5～4.5V.DC ● 本安端与外壳间能承受500VAC, 50Hz, 1min正弦工频耐压试验, 泄漏电流<5mA 附2：几种原理60Mpa量程压力传感器性能比较
压力传感器的分类及应用原理 教程来源：网络作者：未知点击：28 更新时间：2009-2-16 10:11:30 压力传感器是工业实践中最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 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。但应用最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之一。电阻应变片应用最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。 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标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，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>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，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。 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
压力传感器的发展趋势和现状 南京宏沐科技有限公司 2012-02-14 09:41 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一。随着硅、微机械加工技术、超大集成电路技术和材料制备与特性研究工作的进展,使得压力传感器在光纤传感器的批量生产、高温硅压阻及压电结传感器的应用成为可能,在生物医学、微型机械等领域,压力传感器有着广泛的应用前景。 1 压力传感器的发展趋势 当今世界各国压力传感器的研究领域十分广泛,几乎渗透到了各行各业,但归纳起来主要有以下几个趋势: (1 小型化目前市场对小型压力传感器的需求越来越大,这种小型传感器可以工作在极端恶劣的环境下,并且只需要很少的保养和维护,对周围的环境影响也很小,可以放置在人体的各个重要器官中收集资料,不影响人的正常生活。如德国HELM公司生产的量程为2~500PSI 的传感器,直径仅为1. 27mm ,可以放置在人体的血管中而不会对血液的流通产生大的影响。 (2 集成化压力传感器已经越来越多的与其它测量用传感器集成以形成测量和控制系统。集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。 (3 智能化由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得传感器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。 (4 广泛化压力传感器的另一个发展趋势是正从机械行业向其它领域扩展,例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境控制系统。 (5 标准化传感器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。如ISO 国际质量体系;美国的ANSI、ASTM标准、俄罗斯的ГOCT、日本的J IS 标准。
从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因 此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。
对空燃比控制起决定性作用的传感器是空气计量系统。空气计量系统告诉ECU进多少空气ECU就配多少燃油，喷多少油作重要依据。所以说能导致汽车混合器漂移量过大非常大的就是空气计量系统问题。如果车喷油量偏差非常多一般就是空气流量传感器问题，因为一般其它传感器只是辅助没有权限控制那么大的喷油量，偏差也只是稍稍进行一些错误修正产生的。其它传感器做不到那么大的控制范围。控制程序中的喷油计算公式，进气量是主要决定因子，其它的只是修正因子。 全世界的所有发动机对混合器的需求都是一样的，区别不会太大。但是到故障诊断的时候要区分控制系统。 目前的汽车发动机电控系统主要分为两大类，即以空气流量计为代表的L型系统和以进气压力传感器为代表的D型系统。这两种系统的工作方式不同，故障现象不同。 空气流量计（L型）和进气压力传感器（D型）都属于空气计量装置，但是空气流量计属于直接测量进气量。进气压力传感器属于间接测量进气量。 空气流量计种类：（翼板式-基本淘汰）、（卡门涡旋式-使用率1%）、（热线热膜式-使用率99%）。 流量计和压力传感器的区别： 1、安装位置不同：空气流量计安装在空滤后面节气门前的管道中，进入进气管的空气都要 经过空气流量计。进气压力传感器安装在节气门后进气门前，靠检测进气管道中的气压力（负压、真空度检测为负值）间接判断空气流量。 2、反应速度不同：空气流量计响应速度快，因空气流量计的安装位置比较靠前。当空气进 入进气管后马上就能得出空气量。进气压力传感器反应相对较慢，因为当空气流量计得出测量结果的时候相对于进气压力传感器空气都还没有进入到节气门后面。 空气流量计 流量传感器优缺点：响应快，测量准。收油门时对进气量的测量没有进气压力传感器准确。价格昂贵一般400-20000.一般用在中高端车。 压力传感器优缺点：加油门的时候测量不准，反应较慢。但优点是收油门的时候测量节气门后的压力，判断空气流量比较准。价格相对便宜最多400，一般用在低端车。 有的车也有空气流量计和进气压力传感器同时安装的。如别克。但应该还是归为L型为主。因为L型控制精度更高。但有进气压力传感器的优点。 进气压力传感器 影响车在怠速时节气门后进气门前的进气管内的真空度的原因：点火时间，漏气，缸压，，，，，气门关闭不严，正时，排气背压，怠速电机，负荷，
LG-YQS02液压与气压综合实验台 A面气动综合实验效果图
B面液压综合实验效果图 LG-YQS02液压与气压综合实验台（双面）是根据《液压气动传动》、《气动控制技术》等通用教材设计而成，集可编程控制器和各种气动元件模块，液压元件模块为一体，除可进行常规的气动、液压基本控制回路实验外，还可进行液压，气动组合应用实验及液压、气动技术课程设计。LG-YQS02液压与气压综合实验台（双面）采用PLC控制方式和继电器控制两种方式，使学生在掌握传统的继电器控制之外，学习PLC编程控制，并具备PLC控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能，其完美结合了气液技术和电气PLC控制技术，适用电工、机电一体化等专业实训考核。 性能与特点 ◆1、无线智能实验室管理考核系统（投标时现场演示） （1）系统采用先进的分布式智能管理型无线AP,通过WIFI技术实现终端覆盖。采用彩色中文触控屏的手持无线系统管理器，中文菜单式触控操作界面，人机对话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。可作登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。 （2）集成无线实验电源管理系统，通过手持移动终端系统监控查询实验台的电源开关状态；单独开启关闭实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时全闭功能；控制范围>50m；控制能力>50台。 （3）集成无线考核系统能实现密码登录系统，设置数据库路，系统测试(查询设备)，题库与题库等级设置，学生键盘设置，考核故障发布考核试卷提取与存储考核时间设置与启动，考核成绩查询，考核成绩打印，登录密码修改与恢复。
（4）实验台终端采用大屏幕液晶显示具有联机考核和脱机考核功能，学号查询，故障解除，时间查询，分数查，设备号查询。 2、实验台采用立式双面台设计，电气控制为旁置式安排。A面为气动综合实验，B面为液压综合实验，采用工业型液压元件。 实验操作台：采用T型铝合金型材敞开式结构制作，主体框架采用钢材，分上下层结构，液压管路连接采用快速接头，每个液压元件都装有油路过渡板，元部件安装采用卡式模块，经久耐用、美观大方。 3、A面气动综合实验操作面： （1）实验台的电气控制配置包含以下模块： 电源模块：带三相漏电保护、输出电压380V/220V、直流电源24V。 PLC模块：输入输出点均连接到安全插口上。配备PLC编程软件、PLC学习软件、编程电缆和相关操作手册。 继电器单元：各种继电器接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 按钮开关单元：各种按钮开关接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 电磁阀电控接口单元：各种电磁阀接头均接到面板上，实训时方便插拔连接口。 气动元件模块：元件安装在快捷底板上，方便实训模块在实训屏上进行固定、拆卸。 （2）实验台具有计算机通讯接口，可与PLC编程器相连控制； （3）气源采用静音空气压缩机提供，具有噪声低（<65db）的特点，气体无油无味，清洁干燥。 （4）控制系统介绍： 控制系统分PLC控制、继电器控制、阀控制所组成。 1)、PLC控制 a、编程控制 b、延时顺序控制。 2)、继电器控制 a、接近开关（顺序、位置）控制，双电控三个接口配置。 b、手动（顺序、位置）控制，双电控三个接口配置；六个单电控接口配置。 3)、阀控制 a、减压阀的压力控制 b、单向节流阀的流量控制 3、B面液压综合实验操作面： （1）实验台的电气控制配置包含以下模块： 电源模块：带三相漏电保护、输出电压380V/220V、直流电源24V。 PLC模块：输入输出点均连接到安全插口上。配备PLC编程软件、PLC学习软件、编程电缆和相关操作手册。 继电器单元：各种继电器接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 按钮开关单元：各种按钮开关接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 电磁阀电控接口单元：各种电磁阀接头均接到面板上，实训时方便插拔连接口。 液压元件模块：元件安装在快捷底板上，方便实训模块在实训屏上进行固定、拆卸。 （2）实验台具有计算机通讯接口，可与PLC编程器相连控制； （3）实验用液压元件采用德国力士乐技术的北京华德公司制造。 （4）演示部件采用耐压胶管，压力可达到15Mpa。 二、实验内容 A面气动实验台 1、常用气动元件功能演示实验 2、气动仿真控制软件实验：提供10种典型气动回路的演示与控制，能在计算机里控制实验
液压用压力传感器及其合理选用 赵文武 The Hydraulic Pressure Sensor and Its Rational Choice Zhao Wen-Wu (湘潭工学院,湖南省湘潭市桃园路2号 411201 电话:(0732)8290449) 摘 要:简要介绍了国内外普遍使用的液压压力传感器及其发展动态,提出了合理选用液压用压力传感器的若干方法。 关键词:液压;压力传感器;选用 中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:1000-4858(2001)10-0023-03 1 引言 液压系统的压力是所有液压执行器的工作动力,也是大部分液压控制元件的控制动力,它存在于液压元件密封的容腔和连接液压元件的管路内,反映着液压系统的工作状态,是整个系统的重要信息。 压力和流量是液压系统的基本参数,但流量是一个与流动、流态、介质黏度、时间和体积(或质量)相关参数。因此,对它的测试比对压力的测试相对困难一些。加之现有的一些流量测试仪表还受到特殊的安装位置、安装方式和管道直径等诸多因素的限制,由此影响了其在液压系统测试中的使用。而压力测试仪表则一般不受这些因素的制约,因而在液压系统中获得了更广泛的使用。 特别是利用压力作用于敏感部件产生物理效应或应变而制成的各种传感器的出现,更加扩大了压力测试的应用范围。随着传感器向集成化、智能化、小型化、系列化和标准化方面的发展,加上它与现代测控技术、计算机技术和信号分析技术的日益结合,使得压力传感器在液压系统的运行控制、状态监测、故障诊断和科学实验中得到更为广泛的应用。 2 液压用压力传感器及其发展动态 基于各种检测原理发展起来的压力传感器是液压测试技术的核心,它将压力信号转换为电信号并利用二次仪表而对液压压力进行测试。可用于液压压力测试的检测原理有许多种,每种检测原理又有不同的检测方法,再加上基于同种检测原理和方法的传感器又可以有结构形式、所用材料和制造工艺等因素的不同,因而构成了压力传感器的多种多样。现在液压系统中广为使用的压力传感器主要有电阻式、压阻式和压电式等型式。 2.1 应变式压力传感器 应变式压力传感器是电阻式压力传感器的一种。这种传感器由应变片作为主要检测元件,应变片粘贴于由金属材料制成的平膜片弹性元件上,由弹性元件将被测压力变换成应变,进而由应变片转换成电阻的变化,从而测试出流体的压力,国外20世纪五、六十年代的商品压力传感器就是这种类型,我国目前广泛使用的BPR-2型压力传感器就属这种类型。 应变电阻式压力传感器具有使用方便、适应性强、价格便宜和动态性能好等优点,但粘贴剂和粘合技术对测试结果影响较大,并且其输出信号小,需专用的动态电阻应变仪配套使用,因而使其使用范围受到限制。 但是,随着离子束溅射薄膜淀积技术的采用,我国赛西传感技术有限公司已开发生产出CYB-900系列合金薄膜应变电阻式压力传感器,并已形成年产10万只的生产能力。此系列的压力传感的合金薄膜电阻器与金属弹性体“溶”为一体,组成金属型敏感元件,无任何粘贴剂和紧固件,从而克服了粘贴剂和粘合技术对测试结果的影响。现在,这种压力传感器已可广泛用于包括液压行业在内的众多领域。 收稿日期:2001-04-10 作者简介:赵文武(1954—),男,湖南湘潭人,副教授,主要从事液压技术方面的教学、科研工作。 23 2001年第10期液压与气动
液压教学实验台的设计
第二章液压教学实验台的回路分析 2.1回路分析 2.1.1液压调压回路分析 液压调压回路的基本功能主要体现在，液压调定和液压限制系统在最高，工作压力时的功能体现，常见的主要指调压回路在工作过程中，不同阶段出现多级压力变换。通常指的是溢流阀来控制这一功能。 图2.1.1是基本的液压调压回路实现图。其中在设计改变节流阀，如图中2指的是开口调节液压缸的速度，如图中1指的是溢流阀开启溢流，可以让试验台在工作稳定溢流阀的压力，可以起到调定压力的作用，如图中3，指的是液压试验台可由阀远程调压控制。 图 2.1.1液压调压回路分析 2.1.2液压减压回路分析 液压试验台常见的减压回路最基本的功能，主要体现在于使用系统低于压力调定值，可以实现稳定工作压力的，通常是机床的工作夹紧和机床导轨润滑及液压的控制油路，需要减压回路。 常见的液压减压回路如图表2.1.2所示，当减压回路在执行过程中低压的支路可以起到上串接定值减压的功能，如图表中下方的2所示。 当液压回路中的单向阀可以对图表3起到主油路压力减压的作用。如图表4可以起到防止液压缸的压力受其干扰。
图2.1.2液压调压回路分析 2.1.3节流调速回路分析 液压节流阀可以起到串联在液压泵和液压缸之间的油路回路，通常可以控制液压缸油路流量达到调速的目的，如图2.1.3当液压泵对油液起到溢流阀回油箱的作用，常见的是回路油节起到调速回路能够正常的实现。 图2.2.3节流调速回路分析 2.1.4行程阀和速度转换回路分析
通常液压速度接换回路可以起到液压元件速度的切换，当液压行程阀在切换速度的不同事，回路可以起到快速-慢速的换接。 行程阀一般可以起到液压回路速度快和慢换接的方法，通常速度在行程阀实现时起到换接回路，如图 2.1.4，当液压缸活塞快速到达位置时，其活塞杆中的上挡可以压下行程阀如图中1，当行程阀关闭时，而液压缸右腔油液必须通过节流阀如图表2可以流回油箱，使得活塞运转到慢速。当液压活塞压力经单向阀如图表3中，可以开启进入液压缸右腔，使得活塞快速向左返回。这种回路速度换接点较为准确。使得行程阀安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。 图2.2.4行程阀转换回路分析 2.1.5调速阀速度换接回路分析 调速回路通常分为两种；主要是慢速和快速的换接回路方式。常见的机床是在工作行程中的进给速度，当进给速度大于速度，就可以实现 两次工进速度，一般当液压调速阀在实现两个串联的油路，通常使得换向阀可以进行切换。如图表2.1.5就是两个调速阀串联并实现得两次进给速度换接回路，这种进给速度当小于速度时，就可以让调速阀如图中B的开口小于如图中A调速阀。可以让回路速度进行换接平稳。
航空新型传感器的发展现状分析 微机电系统（Microelectro Mechanical Systems,MEMS）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。目前，全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作，已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品，其中微传感器占相当大的比例。微传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的航空新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。本文概述国内外目前已实现的微机械传感器特别是微机械谐振式传感器的类型、工作原理、性 能和发展方向。 微机械压力传感器是最早开始研制的微机械产品，也是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。从信号检测方式来看，微机械压力传感器分为压阻式和电容式两类，分别以体微机械加工技术和牺牲层技术为基础制造。从敏感膜结构来看，有圆形、方形、矩形、E形等多种结构。目前，压阻式压力传感器的精度可达 0.05％～0.01％,年稳定性达0.1％/F.S,温度误差为0.0002％,耐压可达几百兆帕,过压保护范围可达传感器量程的20倍以上,并能进行大范围下的全温补偿[1]。现阶段微机械压力传感器的 主要发展方向有以下几个方面。 (1)将敏感元件与信号处理、校准、补偿、微控制器等进行单片集成，研制智能化 的压力传感器。 这一方面，Motorala公司的YoshiiY等人在Transducer'97上报道的单片集成智能压力传感器堪称典范[2]。这种传感器在1个 SOI晶片上集成了压阻式压力传感器、温度传感器、CMOS电路、电压电流调制、8位MCU内核（68H05）、10位模/数转换（A/D）器、8位数模转换（D/A）器，2K字节EPROM、128字节RAM，启动系统ROM和用于数据通信的外围电路接口，其输出特性可以由MCU的软件进行校准和补偿，在相当宽的温度 范围内具有极高的精度和良好的线性。 (2)进一步提高压力传感器的灵敏度，实现低量程的微压传感器[3]。 这种结构以Endevco公司在1977年提出的双岛结构为代表,它可以实现应力集中从而提高了压阻式压力传感器的灵敏度,可实现10kPa以下的微压传感器。1989年复旦大学提出1种梁膜结构来实现应力集中，其结构可看作1个正面的哑铃形梁叠加在平膜