更新時(shí)間:2020-02-24
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壓阻式傳感器
壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。
用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用為普遍。
壓力傳感器是使用為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重,不能提供電學(xué)輸出。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、準(zhǔn)確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體傳感器向著微型化發(fā)展,而且其功耗小、可靠性高。
傳感器的接線一向是客戶采購(gòu)過(guò)程咨詢得多的問(wèn)題之一,很多客戶都不知道傳感器如何連線,其實(shí)各種傳感器的接線方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。
壓力傳感器兩線制比較簡(jiǎn)單,一般客戶都知道怎么接線,一根線連接電源正極,另一個(gè)線也就是信號(hào)線經(jīng)過(guò)儀器連接到電源負(fù)極,這種是簡(jiǎn)單的,壓力傳感器三線制是在兩線制基礎(chǔ)上加了一個(gè)線,這根線直接連接到電源的負(fù)極,較兩線制麻煩一點(diǎn)。四線制壓力傳感器肯定是兩個(gè)電源輸入端,另外兩個(gè)是信號(hào)輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出,4~20mA的叫壓力變送器,多數(shù)做成兩線制的。壓力傳感器的信號(hào)輸出有些是沒有經(jīng)過(guò)放大的,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力傳感器在內(nèi)部有放大電路,滿量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出信號(hào)相適應(yīng)的檔位,就可以直接測(cè)量,否則要加信號(hào)調(diào)整電路。五線制壓力傳感器與四線制相差不大,市面上五線制的傳感器也比較少。
1、壓阻式力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
3、擴(kuò)散硅壓力傳感器:
擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
4、藍(lán)寶石壓力傳感器:
利用應(yīng)變電阻式工作原理,采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有的計(jì)量特性。因此,利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對(duì)溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性*;另外,硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無(wú)p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器:
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷,只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
REXROTH壓力傳感器HM20-20/50-H-K35
HM20-2X/50-C-K35
HM20-2X/50-H-K35
HM20-2X/100-C-K35
HM20-2X/100-H-K35
HM20-2X/160-C-K35
HM20-2X/160-H-K35
HM20-2X/250-C-K35
HM20-2X/250-H-K35
HM20-2X/315-C-K35
HM20-2X/315-H-K35
HM20-2X/400-C-K35
HM20-2X/400-H-K35
HM20-2X/630-C-K35
HM20-2X/630-H-K35
HM20-20/50-C-K35
HM20-20/50-H-K35
HM20-20/100-C-K35
HM20-20/100-H-K35
HM20-20/160-C-K35
HM20-20/160-H-K35
HM20-20/250-C-K35
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HM20-20/315-C-K35
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HM20-20/400-C-K35
HM20-20/400-H-K35
HM20-20/630-C-K35
HM20-20/630-H-K35
比例控制閥
采用比例電磁鐵(或力矩馬達(dá))將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成力或閥的機(jī)械位移,使閥的輸出(壓力、流量)也按照其輸入量連續(xù)、成比例地進(jìn)行控制的閥。
大型鋼廠現(xiàn)場(chǎng)使用的比例閥主要有下表中的幾種:伺服比例控制閥、比例控制閥、電液比例控制閥,比例閥,伺服閥。
1、4WRD E..型比例伺服控制閥(高頻響閥)
結(jié)構(gòu)和功能
4WRDE型閥是三級(jí)高頻響方向閥。該閥可用于開環(huán)控制或閉環(huán)調(diào)節(jié)液流的大小和方向,但主要用于閉環(huán)調(diào)節(jié)回路中。
閥主要由下列部分組成:
1.二級(jí)先導(dǎo)控制閥由力矩馬達(dá)( 1 )和由噴嘴擋板閥構(gòu)成的液壓放大器( 5),和用作流量放大級(jí)的閥芯襯套組件(6 )(用以控制第三級(jí)(7 ))組成。
2.第三級(jí)(7)用于流量控制。
3.感應(yīng)式位移傳感器( 8),連接第三級(jí)主閥芯( 10)的磁芯(9 )
通過(guò)內(nèi)置電子放大器實(shí)現(xiàn)閥閉環(huán)控制信號(hào)邏輯連接,位置檢測(cè)系統(tǒng)反饋,和先導(dǎo)閥的控制。
給定值/實(shí)際值比較得到的差動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)電子控制器放大, 并作為控制偏差量傳遞到閥的一級(jí)。這個(gè)信號(hào)推動(dòng)兩個(gè)控制噴嘴( 3.1, 3.2) 之間的擋板( 2)因而在兩個(gè)控制腔(11.1.11.2)產(chǎn)生了壓差。控制閥芯(4 )因此被推動(dòng),并通過(guò)相應(yīng)的液流流到彈簧腔(12.1or12.2)閥芯(10)和帶磁芯(9)的位移傳感器(8)-直運(yùn)動(dòng),直到實(shí)際值和給定值信號(hào)再一次相等。在控制條件下;主閥芯( 10 )一直被保持在給定值所對(duì)應(yīng)的位置。
閥芯行程和給定值成正比。通過(guò)閥芯( 10 )相對(duì)于控制邊( 13 )的位置,形成相應(yīng)的與流量成正比的閥口開度。
閥的動(dòng)態(tài)特性通過(guò)電子放大器優(yōu)化。電子放大器內(nèi)置于閥上(振蕩器,解調(diào)器)
零點(diǎn)調(diào)節(jié)由廠家預(yù)先設(shè)定,通過(guò)閉環(huán)控制電子放大器內(nèi)的電位器, 零點(diǎn)能在名義行程士10%范圍內(nèi)調(diào)整。移去閥蓋尾部的插頭,可以對(duì)內(nèi)置閉環(huán)電子放大器進(jìn)行操作。
2、4WREE..型比例控制閥
1.結(jié)構(gòu)和功能原理
該二位四通和三位四通比例方 向閥為直控,板式結(jié)構(gòu);由比例電磁操作,比例電磁.帶中心螺紋,圈可單獨(dú)拆卸,電磁的控制可通過(guò)外部放大器( WRA型)或內(nèi)置的放大器(WRAE型)實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu):
該閥由下列部分組成:
帶安裝底面的閥體( 1 )
帶彈簧(3和4)的控制閥芯(2 )
帶中心螺紋的電磁鐵( 5和6 )
位移傳感器(7 )
可選帶內(nèi)置放大器( 8 )
機(jī)械零位調(diào)整(9 ),
工作原理:
電磁鐵(5和6 )不帶電時(shí),對(duì)中彈簧(3和4 )將控制閥芯(2 )保持在中位
比例電磁鐵得電被激勵(lì)后,會(huì)直接推動(dòng)控制閥芯( 2),例如:控制電磁"b" (6 )被激勵(lì),控制閥芯(2)被推向左側(cè),位移與輸入電信號(hào)成比例,這時(shí),P口至A口及B口至T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流溝通并具有漸進(jìn)的流量特性。電磁鐵( 6 )失電控制.閥芯(2)被對(duì)中彈簧(3)重新推回中位。
在電磁鐵失電的情況下,閥芯( 2 )在電磁跌復(fù)位彈簧的作用保持在機(jī)械中位。這對(duì)機(jī)能符號(hào)”V”的閥芯來(lái)說(shuō),與液壓中位無(wú)關(guān)!當(dāng)閥用于閉環(huán)控制而關(guān)閉時(shí),閥芯則置于液壓中位。
必須避免回油管路中的油全部排空, 必要時(shí)在回路中安裝背壓閥(背壓約2 bar)。
3、4WR...型比例控制閥
3.結(jié)構(gòu)和功能原理
先導(dǎo)控制閥型號(hào)3DREP 6... 該先導(dǎo)閥是一個(gè)由比例電磁鐵控制的三通減壓閥,它的作用是將一個(gè)輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)與其成比例的壓力輸出信號(hào),可用于所有的4WRZ..和5WR...型比例閥的控制。
比例電磁鐵是可調(diào)式,濕式直流電磁結(jié)構(gòu),帶中心螺紋,線圈可單獨(dú)拆卸;電磁鐵控制可通過(guò)外部放大器( WRZ型)或內(nèi)置的放大器( WRZE型)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu):
該閥主要由下列部分組成:
(1)帶有安裝底面的殼體( 1 );
(2)裝有壓力測(cè)量活塞(3和4)的控制閥芯(2 );
(3)帶中心螺紋電磁鐵( 5和6);
(4)可選帶內(nèi)置放大器( 7 )
工作原理:
(1)當(dāng)電磁鐵(5和6)不帶電時(shí),對(duì)中彈簧將控制閥芯(2)保持在中位;
(2)比例電磁鐵帶電被激勵(lì)后, 會(huì)直接推動(dòng)控制閥芯( 2),例如:電磁”a” (5)被激勵(lì);
(3)控制閥芯(2)和壓力測(cè)量活塞(3)被推向左側(cè);
(4)位移與輸入的電信號(hào)成比例。
這時(shí),P口與B口及A口與T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流口1接通,節(jié)流特性為漸進(jìn)式。如果電磁鐵(5 )失電,控制閥芯( 2 )被彈簧重新推回中位。在先導(dǎo)閥的中位,A口、B口和T口相通,這也意味著油液可以從這里直接回油箱。
先導(dǎo)式比例方向閥, 型號(hào)4WRZ..和5WRZ.. , 4WRZ..型閥是先導(dǎo)式、比例電磁鐵
控制的四通方向閥,它可控制液流的方向和大小。
結(jié)構(gòu):
該閥主要由下列部分組成:
(1)裝有比例電磁. (5和6 )的先導(dǎo)控制閥( 9 )
(2)裝有主閥芯(11)和對(duì)中彈簧(12)的主閥(10)
工作原理:
(1)當(dāng)電磁鐵(5和6)不帶電時(shí),對(duì)中彈簧(12)將主閥芯(11)保持在中位。
(2)主閥芯(11)的動(dòng)作由先導(dǎo)閥(9)來(lái)控制-它會(huì)間接地被電磁鐵”b"(6)成比例地推動(dòng)。首先控制閥芯( 2 )被推向右側(cè),控制油經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥(9 )進(jìn)入控制腔( 13 ),并與輸入信號(hào)成比例地推動(dòng)主閥芯( 11 ), 這時(shí),P口與A口及B口與T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流口接通,節(jié)流特性為漸進(jìn)式。
(3)先導(dǎo)閥所需的控制油液可通過(guò)P口內(nèi)供或X口外供。
(4)如果電磁鐵(6)失電,控制閥芯( 2 )和主閥芯( 11 )會(huì)重新回到中位。
(5)隨著主閥芯位置的不同, P口與A口、B口與T口(R)接通或P口與B口、A口與T口(R)通。可選保護(hù)罩手動(dòng)應(yīng)急操作( 14和15 ),它可使先導(dǎo)閥芯( 2 )在電磁不通電的情況下移動(dòng)。
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