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1 附錄 1 外國(guó)文獻(xiàn)翻譯： 液壓氣動(dòng) 從海 上到 航空航天 的 應(yīng)用，液壓系統(tǒng)可在實(shí)驗(yàn)室或條件惡劣 情況下 ,比如 溫度 的極端變化 ，沖擊，振動(dòng)，電磁干擾（ 射頻干擾（ 脈動(dòng)。電子控制 作為 一個(gè)新的控制系統(tǒng)出現(xiàn) 于 20 世紀(jì) 70 年代初， 電動(dòng)水力學(xué)開(kāi)始 進(jìn)入了工業(yè)化國(guó)家。這些早期的控制系統(tǒng)開(kāi)始了工業(yè) 的 自動(dòng)化革命 。 隨著時(shí)間的推移，更好的傳感技術(shù)和低成本的微處理器和控制器 的 供應(yīng)加速液壓控制 的 增長(zhǎng)。今天，壓力測(cè)量 通過(guò) 整體性能，安全手段和反饋 方式 在確定液壓系統(tǒng)健康的 起了重要作用 。根據(jù)不同的應(yīng)用，最先進(jìn)的液壓系統(tǒng)工作 于 1000至 10,000 磅 /平方英寸 的，但也有一些可能會(huì)高達(dá) 60,000 磅 /平方英寸 的。 壓力測(cè)量一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)壓力 轉(zhuǎn)換 或一個(gè)電子壓力傳感器 就 可以完成， 這種電子壓力傳感器 提供了一個(gè)線性電子輸出信號(hào)。由于其靈活性和 其它方面的優(yōu)良性能， 電子壓力傳感器 正在逐步取代 換壓力開(kāi)關(guān)，但是， 在 液壓應(yīng)用的性能和可靠性 方面 還有一些必須解決的課題。壓力傳感技術(shù)，傳感器封裝，液壓系統(tǒng)暫態(tài)保護(hù)和 護(hù)， 這些方面的應(yīng)用都 必須仔細(xì)考慮 。 圖 1。一個(gè)典型的電容傳感器包含一個(gè)固定和移動(dòng)盤(pán)。 2 壓力傳感技術(shù) 傳感壓力的兩個(gè) 主要技術(shù)是電容和壓阻。電容技術(shù)采用一兩個(gè)板塊之間的電容變化的差距 的 手段，固定一個(gè) 和 移動(dòng)其他 的 ，如圖 1 所示。該電容通常是連接到一個(gè)復(fù)雜的電子電路， 可以轉(zhuǎn)換 如 1 或 4安輸出的電容信號(hào)。因?yàn)殡娙葑兓?1 微法拉 到 1 法拉 級(jí)，電子電路 安裝的位置很接近 感應(yīng)板，以減少雜散電容。 由于這種 媒體和電容之間的距離 很短，能夠 限制了傳感器的工作溫度。 如果是金屬或摻雜半導(dǎo)體拉伸或壓縮，因?yàn)槌叽缱兓ㄩL(zhǎng)度和橫截面積的電阻變化）和電阻率變化（這后者的屬性稱為壓阻） 它的抵抗力會(huì)改變 。 應(yīng)變傳感器技術(shù)是用來(lái)測(cè)量 當(dāng)長(zhǎng)度由 和阻力從 的變化。應(yīng)變計(jì)的敏感性因素，可以計(jì)算 G： 變化（Δ R 注冊(cè)商標(biāo)）（Δ L 長(zhǎng)） 金屬應(yīng)變計(jì)，典型的應(yīng)變系數(shù)為 2。這些應(yīng)變電測(cè)設(shè)備，因?yàn)槠洳煌拇笮⊥ǔ７Q為應(yīng)變計(jì)。 圖 2 顯示了一個(gè)保稅箔應(yīng)變計(jì)的輪廓。保稅箔應(yīng)變計(jì)是由鎳鉻或鎳康斯坦丁物質(zhì)通常具有絕緣聚酯薄膜作后盾。這 種可以 粘一個(gè)金屬或陶瓷基片。薄膜測(cè)量?jī)x 通過(guò)濺射金屬而焊接在 金屬絕緣基片上， 所以 不需要任何粘合膠。在 20 世紀(jì) 60 年代初，開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x提供更高的量 規(guī) 因素 （ 55，具有更小的封裝尺寸。半導(dǎo)體壓力表制作方法有 兩種：散裝硅或鍺材料， 現(xiàn)有的 任一P 型如硼或 N 型材料如磷， 能 摻雜使用 以 提供電力和熱性能 ;使用磷，離子植入 成一個(gè) 。這些應(yīng)變計(jì)通常是連接在一個(gè)惠斯通電橋配置如圖 3（ 4 活性 武器是為最高賠償所示）提供有限的溫度補(bǔ)償。 對(duì) 于金屬或薄膜應(yīng)變計(jì) ， 1100 顯微 應(yīng)變才 輸出信號(hào) 3，而半導(dǎo)體計(jì) 300 微 變 將提供高達(dá)50。 壓力傳感器 包裝 最初的壓力傳感 包裝是 基于 傳感技術(shù)的應(yīng)用程序 和 經(jīng)營(yíng)條件。作為這次討論的一部分 ， 信號(hào)調(diào)理電 路 和電氣接口可被視為次要問(wèn)題。讓我們回顧其中一些包裝的 優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題。 大 多數(shù)低成本的陶瓷電容傳感元件采用了陶瓷膜與氧化鋁 96 個(gè)，機(jī)械壓力，扣環(huán)， 外殼和 O 型環(huán)。通常陶瓷膜片由 O 形圈 連接 。一個(gè) O 形圈是用于與對(duì)面 3 扣環(huán) 連接 的陶瓷膜片受到壓力時(shí)應(yīng)用。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，媒 介用來(lái)連接 陶瓷隔膜，小學(xué)的 O 型環(huán) 接觸 和 壓力材料。對(duì)于低壓應(yīng)用中，往往是陶瓷膜片大而薄。這就在高沖擊和振動(dòng)條件下 可能導(dǎo)致 失敗。 陶瓷傳感器用于工業(yè)和越野高達(dá) 1500 磅 /平方英寸的應(yīng)用，然而，耐壓（也稱為壓力超負(fù)荷）被限制到 額定壓力。如今，這項(xiàng)技術(shù)已高于 1500 磅 /平方英寸的用途有限，因?yàn)榕c更好的性能和壽命的低成本應(yīng)變片 技術(shù)的可用性。在循環(huán)的環(huán)境中，證明壓力等級(jí)必須減少到相同的操作壓力范圍，以避免對(duì) 于這種設(shè)計(jì)沒(méi)有納入一個(gè)密封蓋章，這些傳感器不適合操作氨，氫，石油和天然氣生產(chǎn)，液壓系統(tǒng)，氧氣服務(wù)，以及許多其他關(guān)鍵輕度到苛刻的應(yīng)用程序。 O 形圈可在指定的材料范圍 受到 特定媒 介 的攻擊，可能會(huì)導(dǎo)致在某些惡劣環(huán)境的系統(tǒng)故障。傳感器制造商通常提供的 O 型圈材料，如丁腈橡膠，氟橡膠清單，三元乙丙橡膠，可以由客戶指定。 由于金屬箔應(yīng)變計(jì)往往會(huì)相當(dāng)多，他們通常把一前束或膜片焊接壓力端口。薄膜傳感器體積更小，但他們還需要焊接壓力端 口。 在這兩種情況下，焊接需要足夠深，使他們不 超 過(guò)載情況下 500 磅 /平方英寸 以上的操作。 在高循環(huán)和壓力條件 下 ，的壓力傳感器的壓力脈動(dòng)可以 在 相差 50％范圍內(nèi)變動(dòng) ，傳感器包裝設(shè)計(jì)必須包括一個(gè)機(jī)制，確保焊縫壓縮條件下，以避免傳感器故障。因?yàn)檫@兩個(gè)金屬箔和薄膜技術(shù)，在高工作壓力（通常為 1000 微觀）低產(chǎn)出，膜片材料必須是經(jīng)過(guò)精心挑選，以便有足夠的空間用于超壓傳感器的性能而不犧牲的轉(zhuǎn)變。普通隔膜在金屬箔和薄膜傳感器使用的材料往往是 1517790,000磅 /平方英寸 和低熱膨脹系數(shù)。壓力端口必須是相同的隔膜材料，以避免任何溫度條件下焊接分離。 傳感器采用半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)技術(shù)可分為兩類，一類充油傳感器采用薄的隔離膜片和離子注入技術(shù)和新興的保稅體硅克里斯塔爾擴(kuò)散焊工藝。充油壓阻式傳感器主要采用與硅芯片植入離子小應(yīng)變計(jì)，孤立于真實(shí)世界的一個(gè)薄金屬膜（寸典型厚度的手段， 這 取決于壓力范圍）。 隨著批量半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)技術(shù)，應(yīng)變計(jì)是直接安裝到一個(gè)加工傳感元件，其中光圈和壓力端口是在同一進(jìn)程中加工 的 。這消除了與焊接有關(guān)的問(wèn)題，油填充 了空腔以及內(nèi)部 O 形圈。一 個(gè)直接的擴(kuò)散過(guò)程中使用的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x器，以使被放置在一個(gè)金屬膜片準(zhǔn)確高效，準(zhǔn)確地對(duì)是不會(huì)受到媒體的隔膜一側(cè)。該密封設(shè)計(jì)與液壓泵和馬達(dá)相關(guān)的高循環(huán)環(huán)境優(yōu)良。高應(yīng)變系數(shù)，以及低操作壓力，使膈肌要厚。這提供了 強(qiáng)有力 的證明。 4 圖 2。查看一個(gè)典型的保稅箔應(yīng)變計(jì)。 圖 3。半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x使用惠斯通電橋電路。 壓 力 尖峰和瞬態(tài)保護(hù)迅速開(kāi)放和閥和液壓系統(tǒng)電磁閥關(guān)閉往往產(chǎn)生快速 、 高頻尖峰和瞬態(tài)壓力可能從幾微秒 到 最后 的 幾百毫秒。這些快速移動(dòng)瞬變幅度可高達(dá) 20 倍的一個(gè)系統(tǒng)的額定壓力， 而且 會(huì) 破壞電子壓力傳感器，除非它們是受保護(hù)的使用緩沖器和節(jié)流 器 。 這些保護(hù)裝置可以安裝在傳感器作為一個(gè)不可分割的組成部分或作為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備。這些設(shè)備，同時(shí)保護(hù)損壞移動(dòng)瞬變快速傳感器，可以挫傷傳感器（取決于設(shè)計(jì)反應(yīng)時(shí)間）。圖 4 顯示詳細(xì)積分和外部壓力穗冷落技術(shù)。對(duì)于系統(tǒng)優(yōu)化，如響應(yīng)時(shí)間，長(zhǎng)度 L 和直徑必須仔細(xì)挑選。在理想的條件下，緩沖器必須能夠 緩慢對(duì) 100間的所有信號(hào)的施加壓力，以保持快速吞吐量，但仍然 依靠 傳感技術(shù)和包裝類型而定。 電磁干擾 /射頻干擾在移動(dòng)式液壓應(yīng)用的保護(hù)，在快速電瞬態(tài)電污染，靜電 5 放電（ 電磁干擾 /射頻干擾，必須對(duì)系統(tǒng)的控制 保持穩(wěn)定 。這種干擾的例子包括通信設(shè)備，開(kāi)關(guān)電源，焊接設(shè)備，電動(dòng)馬達(dá)。該傳感器包不能產(chǎn)生或受到從 100千赫信號(hào)至 2千兆赫 的 不必要的外部電力的影響。它也必須能夠抵御輻射，并進(jìn)行了敏感性，并在其發(fā)布的 規(guī)格嚴(yán)格 運(yùn)作，如移動(dòng)式起重機(jī)，剪式千斤頂，叉車和許多其他關(guān)鍵應(yīng)用。典型的保護(hù)使用中可以看到圖 5。 圖 4。緩沖器可以使用內(nèi)部或外部的技術(shù)，以減少壓力尖峰 圖 5。典型的 司，公共服務(wù)電子化，并在壓力傳感器，電快速瞬變保護(hù)計(jì)劃。 壓力峰值壓力峰值危險(xiǎn)微秒到 毫秒的壓力，可以達(dá)到 15 倍，正常的系統(tǒng)操作壓力掃射。例如，如果一個(gè)閥門(mén)突然轉(zhuǎn)向以阻止流動(dòng)，產(chǎn)生的沖擊波可以在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生。同樣，如果是移動(dòng)的液壓系統(tǒng)負(fù)載和負(fù)載突然停止，系統(tǒng)可能會(huì)作出反應(yīng)， 系統(tǒng) 的壓力 可能短時(shí)間 激增。 電子控制系統(tǒng) - 例如與微差掃描時(shí)間 - 沒(méi)有足夠快，檢測(cè)時(shí)間短穗的 等。通常，第一個(gè)跡象是生成一個(gè)系統(tǒng)壓力尖峰 ， 是在一個(gè)壓力傳感器的零輸出的積極轉(zhuǎn)變。電子控制系統(tǒng)中的傳感器通常表明輸出作為轉(zhuǎn)移的需求壓力范圍外的條件，這可能導(dǎo)致系統(tǒng)控制器關(guān)閉。 壓力傳感器組件最容易受到壓力尖峰的損害。傳感器 的 反應(yīng) 很快 ，能作出反應(yīng)的峰值有跡象顯示壓力 已經(jīng)過(guò)度 。這是不是因?yàn)閾Q能器是小于機(jī)械衡量它取代耐用。其實(shí)，一個(gè)傳感器服務(wù)，旨在為嚴(yán)重的應(yīng)該已被指定。斯派克斯也破壞 產(chǎn)生 他們的機(jī)器。不穩(wěn)定流動(dòng)的液體一般在系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的尖峰流量，降低效率，加快閥門(mén)和密封件的磨損。 (請(qǐng)注意，不構(gòu)成壓力峰值在氣動(dòng)系統(tǒng)的嚴(yán)重問(wèn)題，因?yàn)榭諝馐强蓧嚎s 的 ，這往往會(huì)挫傷休克。循環(huán)壓力驟增，由壓縮機(jī)脈動(dòng)造成的，構(gòu)成一個(gè)更大的潛在問(wèn)題，因?yàn)閴毫E增 - 而不是 劇增 – 是 經(jīng)常反復(fù)發(fā)生。） 壓力峰值 通常 可以通過(guò) 一個(gè) 換能器 來(lái) 檢測(cè)，例如， 5 倍的正常工作壓 力范圍示波器。一旦確定存在于一個(gè)系統(tǒng) 尖峰脈沖 ， 這些應(yīng)用中的任何一個(gè)都 可以用來(lái)防止損害他們的傳感器。具有更高壓力等級(jí)傳感器都可以使用。但是，這樣做犧牲在正常范圍的準(zhǔn)確性，因?yàn)橐粋€(gè)擁有更廣泛的工作范圍傳感器 它的解決方案會(huì)更難 。 作為替代方案，一個(gè)緩沖可以用來(lái) 限制峰值脈沖 。是一個(gè)緩沖的傳感器之間和 峰值脈沖 源管道安裝一孔。這種做法的潛在缺點(diǎn)是，它減緩了測(cè)量反應(yīng)。如果測(cè)量途徑和反應(yīng)都能被控制 ， 則對(duì) 可以 耐受峰值脈沖 傳感器應(yīng)作出具體規(guī)定。顯然，這些傳感器 成本更高 . 7