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1 附录 1 外国文献翻译： 液压气动 从海 上到 航空航天 的 应用，液压系统可在实验室或条件恶劣 情况下 ,比如 温度 的极端变化 ，冲击，振动，电磁干扰（ 射频干扰（ 脉动。电子控制 作为 一个新的控制系统出现 于 20 世纪 70 年代初， 电动水力学开始 进入了工业化国家。这些早期的控制系统开始了工业 的 自动化革命 。 随着时间的推移，更好的传感技术和低成本的微处理器和控制器 的 供应加速液压控制 的 增长。今天，压力测量 通过 整体性能，安全手段和反馈 方式 在确定液压系统健康的 起了重要作用 。根据不同的应用，最先进的液压系统工作 于 1000至 10,000 磅 /平方英寸 的，但也有一些可能会高达 60,000 磅 /平方英寸 的。 压力测量一个简单的开关压力 转换 或一个电子压力传感器 就 可以完成， 这种电子压力传感器 提供了一个线性电子输出信号。由于其灵活性和 其它方面的优良性能， 电子压力传感器 正在逐步取代 换压力开关，但是， 在 液压应用的性能和可靠性 方面 还有一些必须解决的课题。压力传感技术，传感器封装，液压系统暂态保护和 护， 这些方面的应用都 必须仔细考虑 。 图 1。一个典型的电容传感器包含一个固定和移动盘。 2 压力传感技术 传感压力的两个 主要技术是电容和压阻。电容技术采用一两个板块之间的电容变化的差距 的 手段，固定一个 和 移动其他 的 ，如图 1 所示。该电容通常是连接到一个复杂的电子电路， 可以转换 如 1 或 4安输出的电容信号。因为电容变化在 1 微法拉 到 1 法拉 级，电子电路 安装的位置很接近 感应板，以减少杂散电容。 由于这种 媒体和电容之间的距离 很短，能够 限制了传感器的工作温度。 如果是金属或掺杂半导体拉伸或压缩，因为尺寸变化（长度和横截面积的电阻变化）和电阻率变化（这后者的属性称为压阻） 它的抵抗力会改变 。 应变传感器技术是用来测量 当长度由 和阻力从 的变化。应变计的敏感性因素，可以计算 G： 变化（ R 注册商标）（ L 长） 金属应变计，典型的应变系数为 2。这些应变电测设备，因为其不同的大小通常称为应变计。 图 2 显示了一个保税箔应变计的轮廓。保税箔应变计是由镍铬或镍康斯坦丁物质通常具有绝缘聚酯薄膜作后盾。这 种可以 粘一个金属或陶瓷基片。薄膜测量仪 通过溅射金属而焊接在 金属绝缘基片上， 所以 不需要任何粘合胶。在 20 世纪 60 年代初，开发半导体测量仪提供更高的量 规 因素 （ 55，具有更小的封装尺寸。半导体压力表制作方法有 两种：散装硅或锗材料， 现有的 任一P 型如硼或 N 型材料如磷， 能 掺杂使用 以 提供电力和热性能 ;使用磷，离子植入 成一个 。这些应变计通常是连接在一个惠斯通电桥配置如图 3（ 4 活性 武器是为最高赔偿所示）提供有限的温度补偿。 对 于金属或薄膜应变计 ， 1100 显微 应变才 输出信号 3，而半导体计 300 微 变 将提供高达50。 压力传感器 包装 最初的压力传感 包装是 基于 传感技术的应用程序 和 经营条件。作为这次讨论的一部分 ， 信号调理电 路 和电气接口可被视为次要问题。让我们回顾其中一些包装的 优点和问题。 大 多数低成本的陶瓷电容传感元件采用了陶瓷膜与氧化铝 96 个，机械压力，扣环， 外壳和 O 型环。通常陶瓷膜片由 O 形圈 连接 。一个 O 形圈是用于与对面 3 扣环 连接 的陶瓷膜片受到压力时应用。在这个设计中，媒 介用来连接 陶瓷隔膜，小学的 O 型环 接触 和 压力材料。对于低压应用中，往往是陶瓷膜片大而薄。这就在高冲击和振动条件下 可能导致 失败。 陶瓷传感器用于工业和越野高达 1500 磅 /平方英寸的应用，然而，耐压（也称为压力超负荷）被限制到 额定压力。如今，这项技术已高于 1500 磅 /平方英寸的用途有限，因为与更好的性能和寿命的低成本应变片 技术的可用性。在循环的环境中，证明压力等级必须减少到相同的操作压力范围，以避免对 于这种设计没有纳入一个密封盖章，这些传感器不适合操作氨，氢，石油和天然气生产，液压系统，氧气服务，以及许多其他关键轻度到苛刻的应用程序。 O 形圈可在指定的材料范围 受到 特定媒 介 的攻击，可能会导致在某些恶劣环境的系统故障。传感器制造商通常提供的 O 型圈材料，如丁腈橡胶，氟橡胶清单，三元乙丙橡胶，可以由客户指定。 由于金属箔应变计往往会相当多，他们通常把一前束或膜片焊接压力端口。薄膜传感器体积更小，但他们还需要焊接压力端 口。 在这两种情况下，焊接需要足够深，使他们不 超 过载情况下 500 磅 /平方英寸 以上的操作。 在高循环和压力条件 下 ，的压力传感器的压力脉动可以 在 相差 50范围内变动 ，传感器包装设计必须包括一个机制，确保焊缝压缩条件下，以避免传感器故障。因为这两个金属箔和薄膜技术，在高工作压力（通常为 1000 微观）低产出，膜片材料必须是经过精心挑选，以便有足够的空间用于超压传感器的性能而不牺牲的转变。普通隔膜在金属箔和薄膜传感器使用的材料往往是 1517790,000磅 /平方英寸 和低热膨胀系数。压力端口必须是相同的隔膜材料，以避免任何温度条件下焊接分离。 传感器采用半导体应变计技术可分为两类，一类充油传感器采用薄的隔离膜片和离子注入技术和新兴的保税体硅克里斯塔尔扩散焊工艺。充油压阻式传感器主要采用与硅芯片植入离子小应变计，孤立于真实世界的一个薄金属膜（寸典型厚度的手段， 这 取决于压力范围）。 随着批量半导体应变计技术，应变计是直接安装到一个加工传感元件，其中光圈和压力端口是在同一进程中加工 的 。这消除了与焊接有关的问题，油填充 了空腔以及内部 O 形圈。一 个直接的扩散过程中使用的无机半导体测量仪器，以使被放置在一个金属膜片准确高效，准确地对是不会受到媒体的隔膜一侧。该密封设计与液压泵和马达相关的高循环环境优良。高应变系数，以及低操作压力，使膈肌要厚。这提供了 强有力 的证明。 4 图 2。查看一个典型的保税箔应变计。 图 3。半导体测量仪使用惠斯通电桥电路。 压 力 尖峰和瞬态保护迅速开放和阀和液压系统电磁阀关闭往往产生快速 、 高频尖峰和瞬态压力可能从几微秒 到 最后 的 几百毫秒。这些快速移动瞬变幅度可高达 20 倍的一个系统的额定压力， 而且 会 破坏电子压力传感器，除非它们是受保护的使用缓冲器和节流 器 。 这些保护装置可以安装在传感器作为一个不可分割的组成部分或作为一个独立的设备。这些设备，同时保护损坏移动瞬变快速传感器，可以挫伤传感器（取决于设计反应时间）。图 4 显示详细积分和外部压力穗冷落技术。对于系统优化，如响应时间，长度 L 和直径必须仔细挑选。在理想的条件下，缓冲器必须能够 缓慢对 100间的所有信号的施加压力，以保持快速吞吐量，但仍然 依靠 传感技术和包装类型而定。 电磁干扰 /射频干扰在移动式液压应用的保护，在快速电瞬态电污染，静电 5 放电（ 电磁干扰 /射频干扰，必须对系统的控制 保持稳定 。这种干扰的例子包括通信设备，开关电源，焊接设备，电动马达。该传感器包不能产生或受到从 100千赫信号至 2千兆赫 的 不必要的外部电力的影响。它也必须能够抵御辐射，并进行了敏感性，并在其发布的 规格严格 运作，如移动式起重机，剪式千斤顶，叉车和许多其他关键应用。典型的保护使用中可以看到图 5。 图 4。缓冲器可以使用内部或外部的技术，以减少压力尖峰 图 5。典型的 司，公共服务电子化，并在压力传感器，电快速瞬变保护计划。 压力峰值压力峰值危险微秒到 毫秒的压力，可以达到 15 倍，正常的系统操作压力扫射。例如，如果一个阀门突然转向以阻止流动，产生的冲击波可以在系统内产生。同样，如果是移动的液压系统负载和负载突然停止，系统可能会作出反应， 系统 的压力 可能短时间 激增。 电子控制系统 - 例如与微差扫描时间 - 没有足够快，检测时间短穗的 等。通常，第一个迹象是生成一个系统压力尖峰 ， 是在一个压力传感器的零输出的积极转变。电子控制系统中的传感器通常表明输出作为转移的需求压力范围外的条件，这可能导致系统控制器关闭。 压力传感器组件最容易受到压力尖峰的损害。传感器 的 反应 很快 ，能作出反应的峰值有迹象显示压力 已经过度 。这是不是因为换能器是小于机械衡量它取代耐用。其实，一个传感器服务，旨在为严重的应该已被指定。斯派克斯也破坏 产生 他们的机器。不稳定流动的液体一般在系统产生不稳定的尖峰流量，降低效率，加快阀门和密封件的磨损。 (请注意，不构成压力峰值在气动系统的严重问题，因为空气是可压缩 的 ，这往往会挫伤休克。循环压力骤增，由压缩机脉动造成的，构成一个更大的潜在问题，因为压力骤增 - 而不是 剧增 是 经常反复发生。） 压力峰值 通常 可以通过 一个 换能器 来 检测，例如， 5 倍的正常工作压 力范围示波器。一旦确定存在于一个系统 尖峰脉冲 ， 这些应用中的任何一个都 可以用来防止损害他们的传感器。具有更高压力等级传感器都可以使用。但是，这样做牺牲在正常范围的准确性，因为一个拥有更广泛的工作范围传感器 它的解决方案会更难 。 作为替代方案，一个缓冲可以用来 限制峰值脉冲 。是一个缓冲的传感器之间和 峰值脉冲 源管道安装一孔。这种做法的潜在缺点是，它减缓了测量反应。如果测量途径和反应都能被控制 ， 则对 可以 耐受峰值脉冲 传感器应作出具体规定。显然，这些传感器 成本更高 . 7
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