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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、压阻式和压电等型式。
1.1应变式传感器
应变式压力传感器是电阻式压力传感器的一种O 这种传感器由应变片作为主要检測元件.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.并且巨输出信号小，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•随看离子束溅射薄膜淀积技术的采用.我 蹇西传感技术有限公司已开发生产出CB-9(X)系列合 金薄膜应変电阻式压力传感器,并已形成年产I。万只 的生产能力0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。
1.2 压阻式压力传感器
压阻式压力传感器是利用金属导体或半导体材料 受到压力作用而产生的压阻效应.将压力变化变换成 电阻的变化,进而通过对电阻变化的测试而实现对压 力的测试。随着半导体技术的飞速发展.压阻式压力传感器 的敏感元件现多采用半导体材料.其中又以硅为主。 这种传感器具有灵敏度高、准确度高、频率响应快、结 构简单、体积小和重量轻等优点'而且还具有功耗低、 安全可靠、寿命长和易于实现集成化等特点.因而得到 了飞速的发展和广泛的应用-20世纪80年代中期后. 在美、日、欧传感器市场上.它已是压力传感器中的主 要品种.国内现也有不少厂家生产此种半岛娱乐 。
1.3 压电式压力传感器
压电式压力传感器是利用具有压电效应的压电器 件作为敏感元件,它将被测压力转换为电荷，产生静电 电位差,进而通过测量电路对压力进行测试。
可用作压电器件的材料很多，但压电陶瓷因制作 方便，成本低廉，压电常数高等突岀性能而为绝大多数 压电式压力传感器所采用。
压电式压力传器工作频带宽.传感器本身具有高 达100 kHz以上的固有频率，因而具有良好动态性能, 是动态压力测试的理想器件。压电式压力传感器的外 形尺寸可做得很小.而且其量程宽，可以从几百Pa到 几百MPa。正是因为这种传感器具有体积小、重量轻、 准确度高、灵敏度高和动态性能好等突出优点,加上配套仪器的技术性能日益提高，使得这种压力传感器的 应用越来越广。
除上述3种常用的压力传感器外.基于新的转换 原理而研制和开发的压力传感器也不断出现,如电容 式压力传感器、电感式圧力传感器、霍尔式压力传感 器、光电式压力传感器、超声式压力传感器和振频式压 力传感器等。美国西特公司生产的适应液压系统压力测试的280E型就是一种电容式压力传感器，此半岛娱乐 采 用西特独特的设计，具有很低的滞迟和温效影响，测试 准确度达0. 11 %FS，测量范围0 ~ 70 MPa。
压力传感器的合理选用
由于各种液压系统中工况的不同,压力变化的多 样，和压力测试的目的也不尽相同，加之压力传感器品 种的繁多.规格和技术性能的不一和价恪差别的巨大. 因此妥选1诺适的压力传感器并非易事。但是.只要 遵循正确的方法，用经济的价格购买到满足使用目的、压力量程、准确度等级和工况要求的压力传感器还是可行的。
2.1 根据欲达到的目的选择
液压系统中压力测试有不同的目的.对不同目的 的压力测试应选择不同类型的压力传感器。如果测试 的是系统稳态压力以实现对系统进行状态监控或故障 诊断而并不需要获知压力的瞬变情况,则选用适应性 强.价格便宜的应变式等结构型压力传感器.即可获得满意的效果。
如果需要对系统中某点压力的瞬变进行测试测 应选择压阻式或压电式等物性型压力传感器。因为这 类压力传感器频率响应高达数百KHz，能够响应压力的高速瞬变，而且准确度也高。
2.2根据系统的工况选择
确定压力传感器的类型后,重要的是根据系统的工况选择压力传感器的参数。
（1）量程选择作为压力传感器的一项重要技术 指标，每种压力传感器的使用说明书都标明了该种传 感器的标准量程和耐压极限•一般情况下，压力传感 器的量程选择以系统的工作压力在其标准量程值的60 % ~ 100 %为宜。系统中可能出现的过載压力和异 常情况下出现的冲击压力都不应超过压力传感器的耐 压极限。同时'应当注意在使用同一压力传感器时，工作压力越高，准确度越高，并且1 MPa以上的压力传感 器，其量程越高，价格越贵。因此，过高的耐压余量也没有必要。
（2）准确度选择压力传感器的准确度表示其输出与被测量真值的一致程度，也是压力传感器的一项重要技术指标.对测试结果具有直接影响。压力传感器的准确度越高.其价格越昂贵。因此，对压力传感器 的准确度选择也应根据测试欲达到的目的确定.并非越高越好。对于一般的定性比较测试或系统的状态监 控和故障诊断.则选择晋通准确度(1%~2%FS)的压力传感器即可。而对于一些获得精确量值以作定量分析研究的情况，则应选择高准确度(0.1%~1%FS)或超高准确度(0-01 %~0.1凭FS)的压力传感器。
（3）工作温度选择工作介质的温度直接影响压 力传感器的的热零点漂移和热灵敏度淳移，从而影响 其准确度。压力传感器适应的工作温度范围越完、其制造的技术难度越大•价格也就越高。因此.对于室内 使用，可选用昔通商业级(-1℃~60℃）的压力传感器。对室外使用，则可选用更高级别的压力传感器。
