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)。
wulunshiweinuantongkongtiaoxitongdebengyalitigongfankuideyeyaceliangkongzhihuiludeyali,huoshicelianglengqueyeliudongdeyali,zhongzaichuanganqijunnenggoushuchugaodianpingxinhao。dangqian,shejigongchengshimianlinzheshejigengjiafuzadekongzhixitongdejudatiaozhan。zhexiexitongyilaiyubiyiwangdexitongtigonggengduodefankuixinhao。yinci,shejigongchengshibixukaolvmanzugaojingdu、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。
kongzhixitongzhengriquzhinengyufuza,chuanganqijishuyebixubaochitongbufazhan,yishiyingyingyongxuqiu。xuyaojinxingxinhaotiaolihexiaozhungongzuodechuanganqishidaiyijingyiqubufufanle。zaichuanganqisheji、實(shi)施(shi)至(zhi)應(ying)用(yong)時(shi),您(nin)再(zai)也(ye)無(wu)需(xu)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)功(gong)能(neng)問(wen)題(ti)而(er)煞(sha)費(fei)心(xin)思(si)了(le)。鑒(jian)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)壓(ya)力(li)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi),且(qie)市(shi)麵(mian)上(shang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)款(kuan)型(xing)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)、質量參差不齊,您必須慎重選擇。
可能性方案概覽
列(lie)出(chu)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)購(gou)清(qing)單(dan)之(zhi)前(qian),查(zha)看(kan)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)方(fang)案(an)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。需(xu)考(kao)慮(lv)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)都(dou)有(you)哪(na)些(xie),以(yi)及(ji)如(ru)何(he)滿(man)足(zu)自(zi)身(shen)設(she)計(ji)的(de)要(yao)求(qiu)和(he)規(gui)格(ge)。正(zheng)如(ru)前(qian)所(suo)述(shu),在(zai)過(guo)去(qu)幾(ji)十(shi)年(nian)裏(li),主(zhu)要(yao)由(you)於(yu)設(she)計(ji)複(fu)雜(za)性(xing)的(de)增(zeng)加(jia),控(kong)製(zhi)和(he)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)了(le)巨(ju)大(da)變(bian)化(hua)。這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)包(bao)括(kuo)手(shou)動(dong)係(xi)統(tong)變(bian)為(wei)基(ji)於(yu)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)、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、yeyayoudengeliejiezhiyijishiyongyasuokongqidehuanjing。jinguanshangshuwendufanweijieliehuanjingkenengbingfeizuijiduanhuanjing,dantamendaibiaoledaduoshudejiaotongyunshujigongyehuanjingyingyongqingxing。
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
與(yu)大(da)部(bu)分(fen)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)一(yi)樣(yang),傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)選(xuan)型(xing)標(biao)準(zhun)反(fan)映(ying)了(le)重(zhong)要(yao)的(de)設(she)計(ji)挑(tiao)戰(zhan)。係(xi)統(tong)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)具(ju)有(you)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)間(jian)和(he)地(di)點(dian)都(dou)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。係(xi)統(tong)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao),從(cong)包(bao)裝(zhuang)箱(xiang)內(nei)取(qu)出(chu)的(de)一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)必(bi)須(xu)與(yu)箱(xiang)內(nei)其(qi)它(ta)任(ren)一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)夠(gou)互(hu)換(huan)使(shi)用(yong),且(qie)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)必(bi)須(xu)與(yu)預(yu)定(ding)性(xing)能(neng)相(xiang)同(tong)。第(di)三(san)個(ge)需(xu)考(kao)慮(lv)的(de)標(biao)準(zhun)是(shi)成(cheng)本(ben),它(ta)是(shi)一(yi)個(ge)無(wu)處(chu)不(bu)在(zai)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。由(you)於(yu)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)智(zhi)能(neng)化(hua)程(cheng)度(du)和(he)精(jing)度(du)日(ri)益(yi)提(ti)升(sheng),不(bu)得(de)不(bu)更(geng)新(xin)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong)的(de)老(lao)舊(jiu)部(bu)件(jian)。其(qi)成(cheng)本(ben)不(bu)單(dan)單(dan)取(qu)決(jue)於(yu)單(dan)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi),而(er)是(shi)取(qu)決(jue)於(yu)產(chan)品(pin)替(ti)代(dai)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)整(zheng)個(ge)成(cheng)本(ben)。傳(chuan)感(gan)器(qi)替(ti)代(dai)了(le)哪(na)些(xie)產(chan)品(pin)?替(ti)代(dai)之(zhi)前(qian)是(shi)否(fou)要(yao)進(jin)行(xing)預(yu)校(xiao)準(zhun)或(huo)全(quan)補(bu)償(chang)等(deng)操(cao)作(zuo)?
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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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