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SICK传感器是如何把力信号转换为电信号
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上海乾拓贸易有限公司
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SICK传感器是如何把力信号转换为电信号
SICK传感器输出的4-20mA信号和压力测量范围的关系是百分比对应的关系。
SICK传感器的测量范围有什么变化,它的输出总是4-20mA,而输出信号的百分比总是和测量范围的百分比一一对应。比如有一台压力传感器的测量范围是0-100kPa,那么对应百分比关系是:0kPa=4mA,25kPa=8mA,50kPa=12mA,75kPa=16mA,100kPa=20mA。如果压力传感器的测量范围是0-500kPa,那么对应百分比的关系是:0kPa=4mA,125kPa=8mA,250kPa=12mA,375kPa=16mA,500kPa=20mA。
通过测量压力传感器的输出电流信号,计算其对应的输出信号的百分比的值,再根据压力传感器的测量范围就可以计算出压力传感器所检测到的压力值。
4-20mA的测量信号是际统一的,标准的测量信号,任何测量仪表的输出值都是4-20mA。包括对温度、流量、液位以及其它的振动、位移等机械量的检测,电化学类分析仪的检测信号。对于其后的显示仪表、计算机画面显示值,只要给予定义与测量范围一样的范围,那么就可以在显示仪表、计算机画面上实时显示检测值。
SICK传感器是能够受规定的压力并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。当压力传感器的输出为规定的标准信号时,则称为压力变送器。
SICK传感器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器,压力传感器则是将物理信号转换为电信号的器件,过去常讲物理信号,现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表,二次仪表指利用一次表信号完成其他功能:诸如控制,显示等功能的仪表。
SICK传感器是把非电物理量如重力、压力、液位、物料特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到压力变送器。压力变送器则是把压力传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。
压力传感器和压力变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的压力传感器和相应的压力变送器。
此外,进气管SICK传感器和电脑的连接线路断路或短路、传感器和进气管之间的真空软管堵塞或漏气、进气管真空孔堵塞等,也会使传感器的输出信号不正常。
进气管压力传感器出现上述故障后,会使发动机电脑的燃油喷射功能失常,出现混合气太浓或太稀、发动机怠速运转不正常或加速不良、发动机运转中进气管回火或排气管冒黑烟等现象。
当进气歧管压力传感器本身或线路不良时会产生的故障主要有:发动机无法启动、发动机加速不顺、发动机怠速不稳、发动机间歇性熄火。
SICK传感器产生故障的原因进气歧管处的真空泄漏使进气歧管压力传感器无法取得正确的真空信号;真空软管泄漏或脱落;进气歧管压力传感器软管接头与炭罐接头错接。
SICK传感器输出电压的检查方法是:拆下传感器与进气歧管相连接的真空软管,使传感器直接与大气相通,然后打开点火开关,但不要启动发动机。在电控单元线束插头处测量传感器的输出电压。
接SICK传感器内施加真空,测量在不同真空度下传感器的输出电压。该电压值应随真空的增大而降低。将输出电压下降量与标准值相比较,如不相符,应更换传感器。
SICK传感器电源电压的检查方法是:拔下进气歧管压力传感器的线束插头,然后打开点火开关,但不要启动发动机。用电压表测量线束插头上电源端子和接地端子之间的电压。其值应符合规定,否则必须进一步检查进气歧管压力传感器和电控单元之间的线路是否导通。如有断路,应更换或修理其电控线路线束。
PT 是 Pipe Thread 的缩写,是 55 度密封圆锥管螺纹,属惠氏压力传感器螺纹家族,多用於欧洲及英联邦家.常用於水及煤气管,锥度规定为 1:16。家标准可查阅 GB/T7306-2000
G 是 55 度非螺纹密封管螺纹,属惠氏压力传感器螺纹家族.标记为 G 代表圆柱螺纹。家标准可查阅 GB/T7307-2001
M 是公制普通螺纹,如M20*1.5表示直径为20mm,螺距为1.5,如客户无特殊要求,压力传感器一般为M20*1.5螺纹。
另外螺纹中的1/4、1/2、1/8 标记是指螺纹尺寸的直径,单位是英寸。行内人通常用分来称呼螺纹尺寸,一寸等于8分,1/4 寸就是2分,如此类推。G 好像就是管螺纹的统称(Guan),55、60度的划分属于功能性的,俗称管圆。螺纹由一圆柱面加工而成。
ZG俗称管锥,即螺纹由一圆锥面加工而成,一般的水管压力接头都是这样的,老标标注为Rc
公制螺纹用螺距来表示,美英制螺纹用每英寸内的螺纹牙数来表示,这是压力传感器螺纹大的区别,公制螺纹是60度等边牙型,英制螺纹是等腰55度牙型,美制螺纹60度。公制螺纹用公制单位,美英制螺纹用英制单位。
管螺纹主要用来进行压力管道的连接,其内外螺纹的配合紧密,压力传感器管螺纹有直管与锥管两种。公称直径是指所连接的压力管道直径,显然螺纹大径比公称直径大。 1/4,1/2,1/8是英制螺纹的公称直径,单位是英寸。 [3]
工作原理编辑
1、压阻式压力传感器
电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。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。
2、陶瓷压力传感器
陶瓷压力传感器基于压阻效应,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,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2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。
3、扩散硅压力传感器:
扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,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,利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的标准测量信号。