REXROTH（力士樂(lè)）壓力傳感器是一種將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，其工作原理基于壓阻效應(yīng)或壓電效應(yīng)，具體取決于傳感器的類型。以下是其核心工作原理的詳細(xì)解析： 一、核心工作原理基礎(chǔ) 1. 壓阻效應(yīng)原理（適用于壓阻式壓力傳感器） 原理基礎(chǔ)：當(dāng)半導(dǎo)體材料（如硅）受到壓力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： REXROTH壓阻式傳感器通常在硅膜片上通過(guò)光刻工藝制作 4 個(gè)等值的壓敏電阻，組成惠斯通電橋。 工作過(guò)程： 當(dāng)壓力作用于膜片時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，導(dǎo)致壓敏電阻受力。 電阻值隨壓力變化（受拉電阻增大，受壓電阻減小），使電橋失去平衡。 電橋輸出與壓力成比例的電壓信號(hào)（通常為毫伏級(jí)），經(jīng)放大電路處理后轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（如 4-20mA、0-10V）。 2. 壓電效應(yīng)原理（適用于壓電式壓力傳感器） 原理基礎(chǔ)：某些晶體（如石英、壓電陶瓷）在受到機(jī)械應(yīng)力時(shí)，表面會(huì)產(chǎn)生電荷，電荷大小與壓力成正比，即壓電效應(yīng)。 工作過(guò)程： 壓力通過(guò)膜片或活塞傳遞至壓電晶體。 晶體產(chǎn)生電荷，經(jīng)電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。 信號(hào)經(jīng)處理后輸出，常用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量（如液壓沖擊檢測(cè)）。 二、REXROTH壓力傳感器的典型結(jié)構(gòu)與工作流程 1. 結(jié)構(gòu)組成 敏感元件：硅膜片（壓阻式）或壓電晶體（壓電式），直接感受壓力。 轉(zhuǎn)換電路：惠斯通電橋（壓阻式）、電荷放大器（壓電式），將物理量轉(zhuǎn)為電信號(hào)。 外殼與接口：金屬外殼保護(hù)內(nèi)部元件，接口用于信號(hào)輸出（如螺紋連接、電纜接口）。 2. 工作流程示例（以壓阻式為例） 壓力輸入：被測(cè)介質(zhì)（如液壓油）通過(guò)接口作用于膜片。 機(jī)械形變：膜片受壓彎曲，帶動(dòng)壓敏電阻變形。 電阻變化：壓敏電阻阻值按惠斯通電橋規(guī)律變化（ΔR/R ∝ 壓力）。 電信號(hào)生成：電橋輸出電壓（如 1mV/V 參考電壓），經(jīng)放大后轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 信號(hào)傳輸：通過(guò)電纜將 4-20mA 或 0-10V 信號(hào)傳輸至控制器或顯示設(shè)備。 三、關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 高精度與穩(wěn)定性：采用激光修調(diào)技術(shù)校準(zhǔn)零點(diǎn)和滿量程，確保在 - 40℃~125℃溫度范圍內(nèi)的測(cè)量精度（如 ±0.5% FS）。 抗干擾設(shè)計(jì)：內(nèi)置溫度補(bǔ)償電路，減少環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量的影響；外殼屏蔽電磁干擾。 耐高壓與抗沖擊：適用于液壓系統(tǒng)（最高耐壓可達(dá) 700bar），膜片材料選用不銹鋼或陶瓷，抗介質(zhì)腐蝕。 兼容性：輸出信號(hào)兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如 PNP/NPN、IO-Link），便于集成到 PLC 或自動(dòng)化系統(tǒng)。 四、應(yīng)用場(chǎng)景 REXROTH 壓力傳感器廣泛用于： 液壓系統(tǒng)：工程機(jī)械（挖掘機(jī)、注塑機(jī)）的油壓監(jiān)測(cè)。 工業(yè)自動(dòng)化：氣缸壓力控制、壓縮機(jī)負(fù)載檢測(cè)。 能源領(lǐng)域：風(fēng)電設(shè)備液壓變槳系統(tǒng)、液壓站壓力監(jiān)控。 航空航天：液壓伺服系統(tǒng)的壓力反饋。 五、選型與維護(hù)要點(diǎn) 選型參考：根據(jù)測(cè)量范圍（如 0-10bar、0-400bar）、介質(zhì)特性（腐蝕性、粘度）、輸出信號(hào)類型選擇型號(hào)。 維護(hù)建議：定期檢查接口密封性，避免介質(zhì)泄漏；避免傳感器承受過(guò)載壓力（超過(guò)量程 150% 可能損壞）。 總結(jié) REXROTH壓力傳感器通過(guò)壓阻或壓電效應(yīng)將機(jī)械壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，結(jié)合精密電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，其可靠性和兼容性使其成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的核心傳感元件。如需具體型號(hào)的技術(shù)參數(shù)，可參考手冊(cè)或咨詢供應(yīng)商。 |
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