德国贺德克传感器HDA4745-A-006-000

德国HYDAC专业生产用于流体过滤技术、液压控制技术、电子测量技术的元件和装置，是世界较有名的过滤器、蓄能器、液压阀、电子产品、管夹、电磁铁、液压系统总成等产品的液压件制造商。

　　HYDAC产品的应用范围十分广泛，几乎覆盖各行各业，尤其在冶金工业、汽车制造业、电力设备、化工、工程机械、造纸工业、造船工业以及机床制造等领域都得到广泛应用。

　　贺德克压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时，在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。在典型的行走机械和工业液压中，如果设计时没有考虑到这样的工况，任何压力传感器很快就会被破坏。需要使用抗冲击的压力传感器，压力传感器实现抗冲击主要有2种方法，一种是换应变式芯片，另一种方法是外接盘管，一般在液压系统中采用第1种方法，主要是因为安装方便。此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。

　　重载压力传感器是传感器中一种，但是我们很少听说这种压力传感器，它通常被用于交通运输应用中，通过监测气动、轻载液压、制动压力、机油压力、传动装置、以及卡车/拖车的气闸等关键系统的压力、液力、流量及液位来维持重载设备的性能。

　　重载压力传感器是一种具有外壳、金属压力接口以及高电平信号输出的压力测量装置。许多传感器配有圆形金属或塑料外壳，外观呈筒状，一端是压力接口，另一端是电缆或连接器。这类重载压力传感器常用于温度及电磁干扰环境。工业及交通运输领域的客户在控制系统中使用压力传感器，可实现对冷却液或润滑油等流体的压力测量和监控。同时，它还能够及时检测压力尖峰反馈，发现系统阻塞等问题，从而即时找到解决方案。

　　重载压力传感器一直在发展，重载压力传感器为了能够用于更加复杂的控制系统，设计工程师必需提高传感器精度同时需要降低成本便于实际应用等要求。

　　压力传感器通常在选用的时候，需要具备以下几点常识：

　　1、品牌误区：很多时候大家都认为国产的产品是不好用，甚至是不能用。

　　2、精度误区：大家在选择产品的时候，总以为精度是重要的；其实从某个角度来说：稳定性比产品的精度更重要，精度选择应该是建立在高稳定性的基础上的。

　　3、追求廉价：物美价廉这是每个人希望看到的；但事实上，高品质的产品就决定了它的价格会相对的高一些。

　　4、选择合适的量程、合适的精度、合适安装方式、合适的输出方式。

　　压力传感器(PressureTransducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

　　压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

　　德国贺德克传感器HDA4745-A-006-000

　　压力传感器是工业实践中较为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。

　　重载型

　　重载压力传感器是传感器中一种，但是我们很少听说这种压力传感器，它通常被用于交通运输应用中，通过监测气动、轻载液压、制动压力、机油压力、传动装置、以及卡车/拖车的气闸等关键系统的压力、液力、流量及液位来维持重载设备的性能。

　　重载压力传感器是一种具有外壳、金属压力接口以及高电平信号输出的压力测量装置。许多传感器配有圆形金属或塑料外壳，外观呈筒状，一端是压力接口，另一端是电缆或连接器。这类重载压力传感器常用于温度及电磁干扰环境。工业及交通运输领域的客户在控制系统中使用压力传感器，可实现对冷却液或润滑油等流体的压力测量和监控。同时，它还能够及时检测压力尖峰反馈，发现系统阻塞等问题，从而即时找到解决方案。

　　重载压力传感器一直在发展，重载压力传感器为了能够用于更加复杂的控制系统，设计工程师必需提高传感器精度同时需要降低成本便于实际应用等要求

　　分类

　　多传感器信息融合技术的基本原理就像人的大脑综合处理信息的过程一样，将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理，终产生对观测环境的*性解释。在这个过程中要充分地利用多源数据进行合理支配与使用，而信息融合的终目标则是基于各传感器获得的分离观测信息，通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息。这不仅是利用了多个传感器相互协同操作的优势，而且也综合处理了其它信息源的数据来提高整个传感器系统的智能化。

　　平膜压变

　　压力传感器是使用较为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。

　　扩散硅压力变送器

　　扩散硅压力变送器是把带隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。它能将感受到的液体或气体压力转换成标准的电信号对外输出，DATA-52系列扩散硅压力变送器广泛应用于供/排水、热力、石油、化工、冶金等工业过程现场测量和控制。

　　扩散硅压力变送器DATA-52系列

　　扩散硅压力变送器DATA-52系列

　　扩散硅压力变送器DATA-52系列

　　扩散硅压力变送器DATA-52系列

　　性能指标：

　　测量介质：液体或气体（对不锈钢壳体无腐蚀）

　　量程：0-10MPa

　　精度等级：0.1%FS、0.5%FS（可选）

　　稳定性能：±0.05%FS/年；±0.1%FS/年

　　输出信号：RS485、4~20mA（可选）

　　过载能力：150%FS

　　零点温度系数：±0.01%FS/℃

　　满度温度系数：±0.02%FS/℃

　　防护等级：IP68

　　环境温度：-10℃～80℃

　　存储温度：-40℃～85℃

　　供电电源：9V～36VDC；

　　结构材料：外壳：不锈钢1Cr18Ni9Ti

　　密封圈：氟橡胶

　　膜片：不锈钢316L

　　电缆：φ7.2mm聚氨酯电缆

　　半导体压电阻型

　　半导体压电阻抗扩散压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力，通过外力（压力）使薄片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转换成电信号。

　　静电容量型

　　静电容量型压力传感器，是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容，将通过外力（压力）使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。（E8Y的动作原理便是静电容量方式，其他机种采用半导体方式）。

　　接线方法

　　传感器的接线一向是客户采购过程咨询得多的问题之一，很多客户都不知道传感器如何连线，其实各种传感器的接线方式基本都是一样的，压力传感器一般有两线制、三线制、四线制，有的还有五线制的。

　　压力传感器两线制比较简单，一般客户都知道怎么接线，一根线连接电源正极，另一个线也就是信号线经过仪器连接到电源负极，这种是较简单的，压力传感器三线制是在两线制基础上加了一个线，这根线直接连接到电源的负极，较两线制麻烦一点。四线制压力传感器肯定是两个电源输入端，另外两个是信号输出端。四线制的多半是电压输出而不是4~20mA输出，4~20mA的叫压力变送器，多数做成两线制的。压力传感器的信号输出有些是没有经过放大的，满量程输出只有几十毫伏，而有些压力传感器在内部有放大电路，满量程输出为0~2V。至于怎么接到显示仪表，要看仪表的量程是多大，如果有和输出信号相适应的档位，就可以直接测量，否则要加信号调整电路。五线制压力传感器与四线制相差不大，市面上五线制的传感器也比较少。

　　螺纹类型

　　压力传感器的螺纹有很多种，常见的有NPT、PT、G、M，都是管螺纹。

　　NPT是National(American)PipeThread的缩写，属于美国压力传感器标准的60度锥管螺纹，用于北美地区.国家标准可查阅GB/T12716-1991

　　PT是PipeThread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，多用于欧洲及英联邦国家.常用于水及煤气管行业，锥度规定为1:16。国家标准可查阅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。国家标准可查阅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，老国标标注为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。

　　工作原理

　　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。

　　4、蓝宝石压力传感器：

　　利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有的计量特性。因此，利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性*;另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移。

　　5、压电式压力传感器：

　　压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

　　无法避免误差

　　在选择压力传感器的时候我们要考虑他的综合精度，而压力传感器的精度受哪些方面的影响呢?其实造成传感器误差的因素有很多，下面我们注意说四个无法避免的误差，这是传感器的初始误差。

　　首先的偏移量误差：由于压力传感器在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

　　其次是灵敏度误差：产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

　　第三是线性误差：这是一个对压力传感器初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线称重传感器。

　　后是滞后误差：在大多数情形中，压力传感器的滞后误差*可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

　　压力传感器的这个四个误差是无法避免的，我们只能选择高精度的生产设备，利用优良来降低这些误差，还可以在出厂的时候进行一定的误差校准，尽大的可能来降低误差以满足客户的需要。

　　安装问题

　　正确安装

　　通常高温熔体压力传感器的损坏都是由于其安装位置不恰当而引起的，如果将传感器强行安装在过小的孔或形状不规则的孔中，就有可能造成传感器的震动膜受到冲击而损坏，选择合适的工具加工安装孔，有利于控制安装孔的尺寸，另外，合适的安装扭矩有利于形成良好的密封，但是如果安装扭矩过高就容易引起高温熔体压力传感器的滑脱，为防止这种现象发生，通常在传感器安装之前在其螺纹部分上涂抹防脱化合物。

　　1.压力传感器正确安装方法：

　　(1)通过适当的仪表，在普通大气压和标准温度条件下，核实压力传感器的频率反应值。

　　(2)核实压力传感器的编码与相应的频率反应信号的正确性。

　　2.确定具体安装位置

　　为了确定压力传感器的编号和具体安装位置，需按充气网的各个充气段来考虑。

　　(1)压力传感器必须沿着线缆进行安装，安装在线缆接头处。

　　(2)每条线缆装设压力传感器不少于4个，靠近电话局的两个压力传感器，相距不应大干200m。

　　(3)每条线缆的始端和末端分别安装1个。

　　(4)每条线缆的分支点应装1个，如果两个分支点相距较近(小于100m)，可只装1个。

　　(5)线缆敷设方式(架空、地下)改变处应装1个

　　(6)对无分支的线缆，因垒线的线缆程式*，压力传感器的安装隔距不大干500m，并使其总数不少于4个。

　　(7)为了便于确定压力传感器故障点，除在起点安装压力传感器外，距起点150~200m处，还要另外安装1个当然在设计中，一定要考虑经济与技术的因素，在不需要安装压力传感器的地方，则应不必安装。

　　检查尺寸

　　如果安装孔的尺寸不合适，高温熔体压力传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损，这不仅会影响设备的密封性能，而且使传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20UNF2B)，通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。

　　常用术语

　　压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产正常运行，必须对压力进行监测和控制。下面是压力传感器选型时常用的用语：

　　标准压

　　以大气压为标准表示的压力大小，大于大气压的叫正压；小于大气压的叫负压。

　　压

　　以真空为标准表示的压力大小。

　　相对压

　　对比较对象（标准压）而言的压力大小。

　　大气压

　　指大气压力。标准大气压（1atm）相当于高度为760mm水银柱的压力。

　　真空

　　指低于大气压的压力状态。1Torr=1/760气压（atm）。

　　检测压力范围

　　指传感器的适应压力范围。

　　可承受压力

　　当恢复到检测压力时，其性能不下降的可承受压力。

　　往返精度

　　当一定温度（23°C）下，当增加、减少压力时、用检测压力的全标度值去除输出进行反转的压力值而得到的动作点的压力变动值。

　　精度

　　在一定温度（23°C）下，当加零压力和额定压力时，用全标度值去除偏离输出电流规定值（4mA、20mA）的值而得到的值。单位用%FS表示。

　　线性

　　模拟输出对检测压力呈线性变化，但与理想直线相比有偏差。用对全标度值来说百分数来表示这种偏差的值叫线性。

　　迟滞（线性）

　　用零电压和额定电压在输出电流（或电压）值间画出理想直线，把电流（或电压）值与理想电流（或电压）值之差作为误差求出来，再求出压力上升时和下降时的误差值。用全标度的电流（或电压）值去除上述差的值的大值所得的值即为迟滞。单位用%FS表示。

　　迟滞

　　用压力的全标度值去除输出ON点压力与OFF点压力之差所得的值既是迟滞。

　　非腐蚀性气体

　　指空气中含有的物质（氮、二氧化碳等）与惰性气体（氩、氖等）。

　　性能参数

　　压力传感器的种类繁多，其性能也有较大的差异，如何选择较为适用的传感器，做到经济、合理的使用。

　　1.额定压力范围

　　额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在z高和低温度之间，传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。

　　2.大压力范围

　　大压力范围是指传感器能长时间承受的大压力，且不引起输出特性改变。特别是半导体压力传感器，为提高线性和温度特性，一般都大幅度减小额定压力范围。因此，即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般大压力是额定压力z高值的2－3倍。

　　3.损坏压力

　　损坏压力是指能够加在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的大压力。

　　4.线性度

　　线性度是指在工作压力范围内，传感器输出与压力之间直线关系的大偏离。

　　5.压力迟滞

　　为在室温下及工作压力范围内，从小工作压力和大工作压力趋近某一压力时，传感器输出之差。

　　6.温度范围

　　压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿，精度进入额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。

　　技术参数（量程15MPa-200MPa）

　　参数单位技术指标参数单位技术指标

　　灵敏度mV/V1.0±0.05灵敏度温度系数≤%F·S/10℃±0.03

　　非线性≤%F·S±0.02～±0.03工作温度范围℃-20℃～+80℃

　　滞后≤%F·S±0.02～±0.03输入电阻Ω400±10Ω

　　重复性≤%F·S±0.02～±0.03输出电阻Ω350±5Ω

　　蠕变≤%F·S/30min±0.02安全过载≤%F·S150%F·S

　　零点输出≤%F·S±2绝缘电阻MΩ≥5000MΩ(50VDC)

　　零点温度系数≤%F·S/10℃±0.03推荐激励电压V10V-15V

　　适用范围

　　用于对人体有创血压如动脉压、中心静脉压、肺动脉压、左冠状动脉压多种压力进行监测，直接获得血压这一生理参数，为临床对疾病的诊断、治疗和愈后估计提供客观依据。

　　结构规格

　　选用医用级聚碳酸脂、聚氯乙烯作为传感器主体及测压连接管的材料。

　　包装规格为CH-DPT-248、CH-DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ。

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