测量液压传感器系统压力,都可以使用什么类型的传感器?

液压系统的压力测量_百度知道
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理论上,F传永远不等于F容器,当流量极小时,就可以认为这两个压力相等。我们做爆破试验机时也有这个问题,国家标准是允许分离的,毕竟容器的大坑离计算机太远,采集信号不容易。我们做过测试,采用2毫米内径(6X2)的不锈钢管,长度15米左右,中间有4-5个弯头,流量1升/分钟,水泵出口与压力容器的压差大约是0.6兆帕,此时试验压力是120兆帕。
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哪有什么办法,肯定不等的;如果要求不高就对付用,要求高就把传感器装到罐上。如果非得这样用,只能补偿,计算测量点到罐内的压力损失,然后减掉。损失和流量有关,如果流动比较稳定,补偿还比较容易,最好有实验数据;要是流动不稳定,就很麻烦了,测量误差可能比较大,压力是按波传播的
直接将传感器接在容器上就行了。
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出门在外也不愁汽车传感器的种类介绍 (1)
10:50:44&&&来源:互联网 &&
在现代工业控制和系统监测领域,通常需要监测、测量压力和重量。由于压力可直接用来测量流体、高度及其它物理量,压力测量尤其重要。由于加载是影响传感器输出的一项属性,压力、重量测量装置可以看作是“加载传感器”。加载传感器的应用非常广泛,包括从真空计到重型机械称重,以及工业液压设备、绝对压力传感器等各个领域。每种应用对精度、准确度和成本都有不同的具体需求。
虽然压力和重量(加载/感应)的测量方法和技术有许多,但最常用的测量装置是应力计。
最常见的应力计有两种:一种是重量/压力传感器大多采用的金属箔;另一种是基于半导体的压阻式传感器,广泛用于压力测量。相对于金属箔传感器,压阻式传感器灵敏度更高,线性度也更好,但容易受温度的影响,并有一定的初始偏差。
从原理上讲,所有应力计在受到外力时都会改变电阻值。因此,有电信号激励时,即可有效地将压力、重量转换成电信号。通常在惠斯通电桥(有时称为测压元件)上放置1个、2个或4个这样的有源电阻元件(应力计),从而产生与压力或重量对应的差分输出电压。
工程师可以设计一种能够满足多种加载/感应系统需求的传感器模块。一款成功的设计需要包括用于检测物理量的传感器元件和设计合理的信号链路。
图1& 加载/感应系统的信号链路框图。
完备的信号链路方案
传感器信号链路必须能够处理带有噪声的弱信号。为了准确测量电阻式传感器输出电压的变化,电路必须具备以下功能:激励、放大、滤波和采集。有些解决方案可能还要求采用数字信号处理(DSP)技术对信号进行处理、误差补偿、数字放大以及用户可编程操作。
具有极低温漂的高精度、稳定的电压或电流源常常用作传感器激励。传感器输出与激励源成比例(往往以mV/V表示)。因此,设计时,模/数转换器和激励电路通常采用一个公共基准,或者将激励电压作为ADC的基准。可以利用附加的ADC通道精确测量激励电压。
传感器/电桥
信号链路的这部分功能包括应力传感器,它被放置在测压元件(惠斯通电桥设计)部分,如上文中的“概述”部分。
放大和电平转换模拟端(AFE)
有些设计中,传感器输出电压范围非常小,要求分辨率达到nV级。这种情况下,在将传感器输出信号送至ADC输入之前,必须对信号进行放大。为了防止放大阶段引入误差,需要选择低失调电压(VOS)、低温漂的低噪声放大器。惠斯通电桥的缺点是共模电压远远大于有用信号。这意味着LNA还必须具有非常高的共模抑制比(CMRR),通常大于100dB。如果采用单端ADC,则需附加电路在数据采集之前消除较高的共模电压。此外,由于信号带宽很窄,放大器的1/f噪声也会引入误差。因此,最好采用斩波稳定放大器。使用分辨率非常高的ADC,占用满量程范围的一小部分有助于降低对放大器的苛刻要求。
选择ADC时需严格确认其技术指标,例如:无噪声范围或有效分辨率,该指标表示ADC能够辨别固定输入电平的能力。一种替代指标是无噪声计数或编码。大多数高精度ADC的数据资料把这些指标表示为噪声峰值或RMS 噪声与速度的对应关系表,有时也以噪声直方图的形式表示这些指标。
其它需要考虑的ADC指标包括:低失调误差、低温漂及优异的线性度。对于特定的低功耗应用,速度与功耗的关系也是非常重要的规格。
传感器信号的带宽一般很窄,对噪声的敏感度较高。因此,通过滤波限制信号的带宽可显著降低总体噪声。利用Σ-Δ ADC能够简化噪声滤波要求,因为这种架构提供固有的过采样特性。
数字信号处理(DSP)-数字域
除模拟信号调理外,为了提取信号并降低噪声,还需要在数字域对所采集的信号作进一步处理。通常需要找到针对具体应用及其细微差别的算法。有些通用算法,例如,数字域的失调和增益校准、线性化处理、数字滤波和基于温度(或其它制约因素)的补偿。
信号调理/集成方案
有些集成方案把所有需要的功能模块集成在单一芯片,通常称为传感器信号调理器IC。信号调理器是一种专用IC (ASIC),它对输入信号进行补偿、放大和校准,能够覆盖较宽的温度范围。根据对信号调理器的不同精度要求,ASIC会集成以下全部或部分模块:传感器激励电路、数/模转换器(DAC)、可编程增益放大器(PGA)、模/数转换器(ADC)、存储器、多路复用器(MUX)、CPU、温度传感器以及数字接口。
常见的信号调理器有两种类型:模拟信号通路的调理器(模拟调理器)和数字信号通路的调理器(数字调理器)。模拟调理器的响应时间较快,提供连续的输出信号,反映输入信号的实时变化。它们通常采用硬件补偿机制(不够灵活)。数字调理器往往基于微控制器,由于ADC和DSP算法具有一定的执行时间,响应时间较慢。应该考虑ADC的分辨率,将量化误差降至最小。数字信号调理器的最大好处是提供灵活的补偿算法,可根据用户的应用进行调整。
温度检测在工业系统中的主要作用表现在三个方面。
1.温度控制,例如恒温炉、冷冻箱和环境控制系统,根据实测温度判断实施加热/致冷操作。
2.校准各种传感器、振荡器及其它经常随温度变化的元件。由此,必须通过测量温度确保敏感系统元件的精度。
3.保护元件和系统在极端温度下不被损坏。温度检测决定所要采取的相应措施。
热敏电阻、RTD、热电偶和IC是目前应用最广的温度检测技术。每种设计方案都有其自身的优势(例如成本、精度、测温范围),适合不同的特定应用。以下将逐一讨论这些技术。
除提供业内最全面的专用温度传感器IC外,Maxim还推出了系统与热敏电阻、RTD及热电偶接口所需的任何器件。
图2& 温度检测应用的信号链路框图。
热敏电阻的阻值取决于温度,一般由半导体材料制成,如金属氧化物陶瓷或聚合物。应用最广泛的热敏电阻是负温度系数电阻,因此,热敏电阻通常称为NTC。同样,也存在正温度系数的热敏电阻(PTC)。
热敏电阻能够测量中等温度范围,通常最高可达+150°C,有些热敏电阻可以测量更高温度;根据精度的不同,成本一般在中、低端;线性度虽然较差,但可预测。热敏电阻可以是探头、表贴封装、裸线等不同形式的专用封装。Maxim提供能够将热敏电阻阻值转换为数字信号的IC,如MAX6682。
热敏电阻往往连接一个或多个固定阻值电阻,形成分压器。分压器输出通常经过ADC进行数字转换。利用查找表或通过计算对热敏电阻的非线性进行修正。
电阻温度检测器(RTD)是一种阻值随温度变化的电阻。铂是最常见、精度最高的金属丝材料。铂RTD称为Pt-RTD,镍、铜及其它金属亦可用来制造RTD。
RTD具有较宽的测温范围,最高达+750°C,具有较高精度和较好的可重复性,线性度适中。对于Pt-RTD,最常见的电阻值为:0°C时,标称值为100Ω或1kΩ,当然也有其它电阻值。
RTD的信号调理可以非常简单:将RTD与一个精密的固定阻值电阻相连,构成分压器;也可以采用更复杂的信号调理,尤其是在宽温测量中。方案中通常包括:精密电流源、电压基准和高分辨率ADC,如图3所示。利用查找表或通过计算、外部线性化处理电路对传感器进行线性化调整。
图3&& RTD信号调理电路简化图
热电偶由两种连接在一起的不同金属制成。金属丝之间的触点所产生的电压与温度近似成比例关系。有几种类型的热电偶分别以字母表示。最常见的热电偶为K型热电偶。
热电偶具有非常宽的测温范围,高达+1800°C;成本很低,具体成本与封装有关;具有较低的输出电压,K型热电偶的输出大约为40?V/°C;线性度适中,并可提供适当的复杂信号调理,即冷端补偿和放大。
由于热电偶输出信号较低,利用热电偶测量温度具有一定难度。由于热电偶金属丝连接到信号调理电路的铜线(或引线)时,在触点位置又会产生额外的热电偶,进一步加剧了测量的复杂性。该触点称为冷端(图4所示)。为了利用热电偶准确测量温度,必须在冷端位置增加第二个温度传感器,如图5所示。然后将冷端测量温度与热电偶测量值相叠加。图5所示电路是一种实施方案,其中包括多款精密元件。
图4& 热电偶电路简化图
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采用集成传感器的液压系统故障检测仪
    1 引言由于液压系统结构与工作原理都比较复杂,其故障的发生往往牵涉到机械、电子、自动控制等环节,所以液压系统故障的状态监测、故障的诊断等都比较难。液压系统作为一个整体,其中任一元件的故障均会影响到系统的工作状态,而一旦出现故障,很难准确地判断故障发生的具体部位。实际中往往采用拆检方法,不可避免地扩大了拆修范围,装配过程中又容易出错,易引起新的故障,因而迫切需要研制先进的检测手段和科学的检测与诊断方法进行液压系统的技术状态监测和故障的识别与诊断。根据目前国内外液压系统状态监测的研制与使用状况,尤其是工程机械液压系统故障的在线监测和快速修理对检测仪器的需求,本文从液压系统测试仪的使用要求与功能设计入手,特别是检测系统硬件的选型、定制和软件的设计开发,研制出了基于集成传感器技术的工程机械液压系统故障检测仪。2 检测仪的硬软件组成与工作原理2?1 检测仪的总体构成及工作原理液压系统检测仪的硬件部分主要由测试传感器、信号调理电路、80931aa系统、键盘及显示输出设备和usb接口电路等组成。由pt100温度传感器、压力传感器和流量变送器产生的输入信号,经由电桥、i/v变换电路等组成的信号调理电路转换后,送入a/d变换电路转化为数字信号,输入到cpu中,由cpu进行信号处理、故障识别等工作,最后通过液晶显示器输出或由接口电路输入到微机和其他处理设备中。其结构框图见图1。2?2 集成传感器的实现在传统的液压状态参数的测试过程中,存在着温度、压力和流量传感器在物理安装上的较大位置差别,所测出的压力、流量和温度很难保证是同一测点的数值,与诊断模型所要求的同点、同时测量有一定差距。而且,3种传感器的同时接入会导致过多的泄漏等,也增加了测试复杂性。因此,本文采用将3种传感器集成为一体的设计,如图2所示,在流量变送器的主体上再安装压力和温度传感器,形成了三位一体传感器,极大地提高了测试的可靠性和诊断的准确性。2?3 信号处理系统软件设计传统的传感器如压力或流量传感器,其输入和输出特性大都存在非线性,且易受工作介质温度的改变而变化,其表现是当被测的目标参量值为零或保持恒定时,若工作介质的温度t发生改变,则传感器的零点或输出电压(电流)值均发生变化,这将引起目标参量的测量误差。因此,本文设计了多传感器数据融合温度补偿系统,程序根据温度传感器信号的变化情况可对压力和流量传感器的输出进行温度补偿。软件设计中也应用了数字滤波算法和分频软件算法校正等措施确保数据采集的精度和各个信号的同步采样,软件主要包括监控程序、系统测控处理程序和传感器的数据融合程序。图3为其流程图。3 检测仪的主要功能及测试方法3?1 主要功能液压系统检测仪主要用于液压系统和&&&液压泵组的状态监测和故障诊断,在使用中可通过管路接口附件串接或并接于液压系统中,通过调节加载阀,对液压泵、溢流阀、控制阀、液压缸和液压马达等元件的技术状况进行原位检测,在一个检测点即可同时读出液压系统的温度、压力、流量、泄漏量及功率。变换测试仪在液压系统中串联或并联的位置,能测试系统中动力元件(液压泵)、控制元件(溢流阀、换向阀等)及执行元件(液压缸、液压马达)的性能与工况,从而迅速查找出故障部位以及评判出液压系统的状态性能。3?2 测试方法检测仪采用tee测试法对液压系统进行检测。液压系统的tee测试(以下简称&t测试&)是一种在尽可能接近液压系统实际工作条件下,进行系统测试的方法。t测试对于液压系统的状态监测十分有效,整个系统及其部件均可通过t测试来检查其性能。本文以控制阀、液压缸及液压马达的t测试为例,介绍检测仪的测试步骤。测试回路如图4。(1)将控制阀置某一操作工位,在任一时刻只操作1个阀。(2)逐步关闭测试仪的加载阀,使油压从&o&升到最高值pm(略低于溢流阀开启压力0?35 mpa),并记录相应的流量值。(3)将各个控制阀遍置所有工位,重复步骤(2)。a)如果压力pm和流量的测量值均与液压泵完好状态下的t测试结果相符,表明所有的液压元件状态良好。b)如果发现在某一控制阀的某一工位上,流量值小于额定转速下的空载流量,就表明系统出现泄漏,泄漏量()包括液压泵、溢流阀、控制阀及执行器(液压缸或液压马达)的内泄漏之和。要具体确定何处有故障,再做如下分段测试:断开液压缸或液压马达等执行机构,并堵住油管接头,将控制阀手柄置于流量减小最多的操作工位。关小加载阀,达到测试压力时记下流量读数,如果与相近,就表明控制阀有故障;如果读数较高(>),就表明液压缸或液压马达有内泄漏。c)如果各控制阀在所有工位上,流量读数均较小,即表明溢流阀出现故障。4 结论我们开发的工程机械液压系统故障检测仪,利用微计算机技术实现了液压系统参数采样、存储、显示和传输功能,首次设计和应用了三位一体式温度、压力和流量传感器,能够准确地检测液压系统参数,进行液压系统的故障分析和诊断。并可将所采数据通过usb通信接口传回到微计算机中,进行后续处理。该检测仪的应用为工程机械液压系统的故障诊断提供了准确实用的手段,提高了我国工程机械故障检测仪器的现代化水平。
Mail: Copyright by ;All rights reserved.基于虚拟仪器的液压综合实验台测试系统设计,要求测量液压系统的压力,流量的参数。希望大哥给点指教 谢谢 _百度知道
基于虚拟仪器的液压综合实验台测试系统设计,要求测量液压系统的压力,流量的参数。希望大哥给点指教 谢谢
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什么叫做虚拟仪器?就是任意可能的液压元件?一个试验台,通常用来测试液压系统的泵,阀,油缸(马达)等产品。因为这三种产品的特性完全不同,通常要分为三类试验台。泵实验台,一个大的电机,功率取决于油泵的排量和压力,通常在55千瓦以下,高压时要减小流量。用节流阀作为负载,可以手动或比例阀逐渐关闭。阀试验台 ,一个电机泵,满足阀的最大压力,流量可以不用满负荷。测试阀的动作性能油缸台
泵+阀组配好
,测试油缸的耐压能力,泄露情况等。测量压力的原件就是压力传感器,现在普遍使用压电陶瓷类的芯体,反应快,无残留,寿命长。测量流量的元件是流量计 ,大流量可以使用涡流式,小流量使用齿轮式,再配上相应的现实装置,可以把转速计算后转化为流量。测量行程的有位移传感器,要高压型,可以装在油缸里。我只能说这么多,因为我没搞明白您需要测试什么。可以再讲一讲。
我把药求罚你邮箱里 你帮忙看下 谢谢啦
看到了,比较变态的要求。没有给定液压系统,就要配上计算机监控。我有液压系统图,成熟的系统,这个系统本身就是计算机控制的,程序是VB编的,疲劳试验用的,有压力测试的全套,但没有流量。数据采集卡也有。不知道你能不能用。
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