惡劣環境下的壓力傳感器如何選擇?
發布時間:2013-03-24 責任編輯:easonxu
【導讀】設計工程師通過使用完整的選型清單來選擇重載壓力傳感器,能夠根據真實、可(ke)檢(jian)驗(yan)的(de)數(shu)據(ju)做(zuo)出(chu)迅(xun)速(su)健(jian)全(quan)的(de)決(jue)策(ce)。目(mu)前(qian)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)精(jing)度(du)水(shui)平(ping)已(yi)經(jing)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)幾(ji)年(nian)前(qian)的(de)產(chan)品(pin),因(yin)此(ci)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)選(xuan)出(chu)不(bu)需(xu)更(geng)改(gai)即(ji)可(ke)使(shi)用(yong)的(de)產(chan)品(pin)已(yi)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。
無(wu)論(lun)是(shi)為(wei)暖(nuan)通(tong)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)的(de)泵(beng)壓(ya)力(li)提(ti)供(gong)反(fan)饋(kui)的(de)液(ye)壓(ya)測(ce)量(liang)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)的(de)壓(ya)力(li),或(huo)是(shi)測(ce)量(liang)冷(leng)卻(que)液(ye)流(liu)動(dong)的(de)壓(ya)力(li),重(zhong)載(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)均(jun)能(neng)夠(gou)輸(shu)出(chu)高(gao)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)。當(dang)前(qian),設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)麵(mian)臨(lin)著(zhe)設(she)計(ji)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰(zhan)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)依(yi)賴(lai)於(yu)比(bi)以(yi)往(wang)的(de)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)的(de)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)。因(yin)此(ci),設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)必(bi)需(xu)考(kao)慮(lv)滿(man)足(zu)高(gao)精(jing)度(du)、更(geng)低(di)總(zong)體(ti)成(cheng)本(ben)以(yi)及(ji)便(bian)於(yu)實(shi)施(shi)應(ying)用(yong)等(deng)要(yao)求(qiu)的(de)零(ling)部(bu)件(jian)。目(mu)前(qian)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)多(duo)采(cai)用(yong)壓(ya)力(li)開(kai)關(guan)來(lai)控(kong)製(zhi)。這(zhe)種(zhong)開(kai)關(guan)圍(wei)繞(rao)一(yi)個(ge)設(she)置(zhi)點(dian)開(kai)閉(bi),其(qi)輸(shu)出(chu)結(jie)果(guo)通(tong)常(chang)在(zai)一(yi)天(tian)結(jie)束(shu)時(shi)進(jin)行(xing)審(shen)查(zha)。這(zhe)類(lei)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)監(jian)控(kong)。與(yu)上(shang)述(shu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)相(xiang)比(bi),使(shi)用(yong)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)、精jing確que地di測ce量liang出chu壓ya力li尖jian峰feng,從cong而er在zai危wei險xian發fa生sheng或huo控kong製zhi係xi統tong失shi效xiao之zhi前qian發fa出chu警jing告gao。傳chuan感gan器qi與yu計ji算suan機ji相xiang連lian能neng夠gou測ce量liang出chu實shi際ji壓ya力li,從cong而er使shi用yong戶hu可ke以yi精jing確que地di進jin行xing監jian測ce和he係xi統tong控kong製zhi。壓ya力li數shu據ju一yi般ban用yong於yu動dong態tai測ce量liang係xi統tong性xing能neng、監控使用狀態以及保證係統能效。使用傳感器的係統能夠提供更多、更有效的數據點。
簡而言之,重載壓力傳感器是一種具有外殼、金jin屬shu壓ya力li接jie口kou以yi及ji高gao電dian平ping信xin號hao輸shu出chu的de壓ya力li測ce量liang裝zhuang置zhi。許xu多duo傳chuan感gan器qi配pei有you圓yuan形xing金jin屬shu或huo塑su料liao外wai殼ke,外wai觀guan呈cheng筒tong狀zhuang,一yi端duan是shi壓ya力li接jie口kou,另ling一yi端duan是shi電dian纜lan或huo連lian接jie器qi。這zhe類lei重zhong載zai壓ya力li傳chuan感gan器qi常chang用yong於yu極ji端duan溫wen度du及ji電dian磁ci幹gan擾rao環huan境jing。工gong業ye及ji交jiao通tong運yun輸shu領ling域yu的de客ke戶hu在zai控kong製zhi係xi統tong中zhong使shi用yong壓ya力li傳chuan感gan器qi,可ke實shi現xian對dui冷leng卻que液ye或huo潤run滑hua油you等deng流liu體ti的de壓ya力li測ce量liang和he監jian控kong。同tong時shi,它ta還hai能neng夠gou及ji時shi檢jian測ce壓ya力li尖jian峰feng反fan饋kui,發fa現xian係xi統tong阻zu塞sai等deng問wen題ti,從cong而er即ji時shi找zhao到dao解jie決jue方fang案an。
控kong製zhi係xi統tong正zheng日ri趨qu智zhi能neng與yu複fu雜za,傳chuan感gan器qi技ji術shu也ye必bi須xu保bao持chi同tong步bu發fa展zhan,以yi適shi應ying應ying用yong需xu求qiu。需xu要yao進jin行xing信xin號hao調tiao理li和he校xiao準zhun工gong作zuo的de傳chuan感gan器qi時shi代dai已yi經jing一yi去qu不bu複fu返fan了le。在zai傳chuan感gan器qi設she計ji、shishizhiyingyongshi,ninzaiyewuxuweichuanganqidegongnengwentiershafeixinsile。jianyuchuanganqishifeichangzhongyaodeyaliceliangzhuangzhi,qieshimianshangdechuanganqikuanxingduozhongduoyang、質量參差不齊,您必須慎重選擇。
可能性方案概覽
liechuchuanganqicaigouqingdanzhiqian,zhakangezhongyingyongfanganfeichangzhongyao。xukaolvtidaifangandouyounaxie,yijiruhemanzuzishenshejideyaoqiuheguige。zhengruqiansuoshu,zaiguoqujishinianli,zhuyaoyouyushejifuzaxingdezengjia,kongzhihejiancexitongfashenglejudabianhua。zhexiebianhuabaokuoshoudongxitongbianweijiyudianzijishudekongzhixitong、多零部件變為高度集成產品、更加關注成本問題。重載應用有多種解決方案,重載環境都有哪些?這裏僅列舉一些具體實例,如具有較大溫度範圍的環境(如-40 °C至125 °C [-40 °F至257 °F]),有製冷劑、機油、製動液、液ye壓ya油you等deng惡e劣lie介jie質zhi以yi及ji使shi用yong壓ya縮suo空kong氣qi的de環huan境jing。盡jin管guan上shang述shu溫wen度du範fan圍wei及ji惡e劣lie環huan境jing可ke能neng並bing非fei最zui極ji端duan環huan境jing,但dan它ta們men代dai表biao了le大da多duo數shu的de交jiao通tong運yun輸shu及ji工gong業ye環huan境jing應ying用yong情qing形xing。
重載壓力傳感器可用於以下領域:
用於暖通/製冷空調應用,監測係統性能,對壓縮機入口和出口壓力、屋頂冷水機組、製冷間、製冷劑回收係統以及壓縮機油壓進行控製。
用於空氣壓縮機,監測壓縮機性能和效率,包括監測壓縮機入口和出口壓力、過濾器壓降、冷卻水入口和出口壓力、以及壓縮機油壓等。
用於運輸工具應用,通過監測氣動、輕載液壓、製動壓力、機油壓力、傳動裝置、以及卡車/拖車的氣閘等關鍵係統的壓力、液力、流量及液位來維持重載設備的性能。
市麵上的傳感器款型多種多樣、質量參差不齊,因此必須對備選產品進行仔細研究。具體應從可靠性、校準、零點補償、靈敏度以及總誤差範圍等方麵對產品進行分析。

圖1:在暖通/製冷空調應用中
選型標準
yudabufendianzichanpinyiyang,chuanganqidexuanxingbiaozhunfanyinglezhongyaodeshejitiaozhan。xitongshejiyaoqiujuyouwendingxingdechuanganqiyibaozhengxitongzairenheshijianhedidiandounenggouzhengchanggongzuo。xitongdeyizhixingtongyangzhongyao,congbaozhuangxiangneiquchudeyigechuanganqibixuyuxiangneiqitarenyigechuanganqinenggouhuhuanshiyong,qiechanpinxingnengbixuyuyudingxingnengxiangtong。disangexukaolvdebiaozhunshichengben,tashiyigewuchubuzaidetiaozhan。youyudianzishebeizhinenghuachengduhejingduriyitisheng,budebugengxinjiejuefanganzhongdelaojiubujian。qichengbenbudandanqujueyudangechuanganqi,ershiqujueyuchanpintidaisuodailaidezhenggechengben。chuanganqitidailenaxiechanpin?tidaizhiqianshifouyaojinxingyuxiaozhunhuoquanbuchangdengcaozuo?
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為工業或交通運輸應用選擇傳感器時,請考慮以下因素:
可配置性
使用每種傳感器時,需考慮裝置是標準化還是定製化產品?定製選項包括連接器、壓力接口、參考壓力類型、量程以及輸出形式等。不論是現貨或是配置型產品,所 選產品是否容易滿足精確設計要求且能夠迅速供貨?在你設計產品時,能否快速得到樣品從而使產品上市時間不被推遲或受到影響?
總誤差範圍
總誤差範圍 (TEB)(如下圖)是一種全麵、清晰的重要測量參數。它提供了裝置在補償溫度範圍(40 °C至125 °C [-40 °F 至257 °F])內的真實精度,對於衡量產品的一致性以及確保產品的互換性非常關鍵。例如,總誤差範圍為±2%時,不管溫度是多少隻要在既定範圍內,也不管壓力是 上升或下降,誤差總處於量程的2%以內。

圖2:總誤差範圍的誤差組成
通常,製造商並不會在產品數據手冊上列出總誤差範圍,而是單獨列出各種誤差。各類誤差相加時(即總誤差範圍),總誤差範圍就會非常大。因此,總誤差範圍可作為選擇傳感器的重要選擇依據。
質量和性能
產品符合哪些性能標準?許多情況下,傳感器都是依據一或兩西格瑪公差製造的。但如果產品製造符合六西格瑪標準,其將具有高質量、高性能以及一致性好等優點,從而可被視為性能符合產品技術說明。
其它考慮因素
選擇重載傳感器時,還應考慮以下因素:
傳感器必須經過補償、校準、放大,並且必須是成品——無需加配其它資源即可適應應用要求。
自定義校準,或結合自定義輸出的自定義校準,應能夠輸出各種規定電壓,在不更改設計的情況下即可滿足設計規範要求。
產品符合CE指令,滿足IP防護等級要求,具有長的平均失效時間,符合電磁兼容性要求,即便在惡劣環境中也具有較高的耐用性。
寬泛的補償溫度範圍使同一裝置可應用在係統各個部分,應用領域更加廣泛。
多種連接器和壓力接口使傳感器能夠滿足各種應用需求。
體積小,使傳感器在安置時更加靈活
傳感器應滿足ISO 9001等工業標準
需考慮傳感器的總體成本,包括集成、配置及實施成本。
另一個需考慮的主要因素是設計和應用支持。在設計、開發、試驗及生產階段,是否有人能夠為設計工程師解答重要問題?供應商是否具有足夠的全球分支機構、產品和支持來協助客戶的設計直至全球化製造?
霍尼韋爾PX2係列重載壓力傳感器是一款可配置性高的新型壓力傳感器,其應用領域包括暖通空調、製冷、工業及運輸應用等。它結合壓阻式檢測和ASIC(專用集成電路)信號調理技術,即使在嚴苛環境下也能提供可靠性能。該傳感器在-40℃至125℃[-40 F至257F]的工作溫度範圍內的總誤差範圍為±2%,並且其零點、靈敏度、溫度影響及非線性進行了完全校準和補償。
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