液压系统三位一体传感器

的关键技术

内容摘要

本文分析了新型数字式液压系统检测仪压力、流量、温度、泵组功率四个重要参数的测试原理

着重讲述了基于创新设计 —

——三位一体传感器基础上的电路设计及其实现途径。

关键词

液压系统　传感器　技术

　　一个液压系统工作是否正常 , 关键取决于两个

主要工作参数即压力和流量以及系统温度、泵组功

率等重要辅助参数的正常与否 , 因此进行液压系统
状态监测和故障诊断 , 最关键的就是压力、流量、
温度、功率参数的可靠获取。通过不同应用领域的
广泛调研和多次实验发现 , 传统的三种传感器分别
测量的方法 , 即使传感器精度很高 , 但仍有难以克
服的问题。首先 , 三种传感器在安装上始终存在位
置差别 , 所测出的压力、流量、温度实际上并不是
同一测点的数值 , 与测试模型的同点、同时、实时
测量有很大差距。其次 , 三种传感器的同时接入 ,
在接入过程中还会引起过多泄漏 , 影响测试的准确
性 , 也增加了测试的复杂性。为了克服上述缺点 ,
本文提出并实现了将三种传感器三位一体集成的设
计思想 , 即在同一传感器主体上同时安装三个传感
器的主要构件 , 使三个参数的实测值集中在一点。

　测试原理

11 　压力测试原理

流体压力通过不锈钢隔离膜片、密封硅油 , 传

输到扩散硅膜片上 , 同时参考端的压力作用于膜片
的另一侧。这样在膜片两边施加的差压产生一个应
力 , 使膜片的一侧压缩、另一侧拉伸 , 两个应变电
阻片位于压缩区内 , 另两个应变电阻片位于拉伸区
内。在电气系统上它们连接成一个全动态惠斯登电
桥 , 以增大输出信号 , 该电桥采用恒流源供电 , 使
得电桥的输出不受温度的影响。电桥检测出电阻值
的变化 , 经过差分归一化放大器 , 输出经放大器放
大后 , 再经过电压电流变换成相应的电流信号。该
电流信号通过非线性矫正环路的补偿 , 即产生了与
输入电压成线性对应关系的 4～20mA (DC) 的标
准输出信号。

图

A/ D

转换示意图

13 　电脑界面

配备电脑的 WE —300 液压万能试验机采用

Borland C + + 语言编写 , 在 Win98 支持下工作 ,

采用数字、文字、图标、曲线、按钮多种方式进行
人机沟通。软件备有良好的帮助系统指导使用者实
现正确操作 , 电脑界面具有直观、高效、易用的特
点。该软件可实现数据采集 , 数据显示、数据处理、
绘图和打印实验结果等功能 , 还具有模拟试验能力 ,
可以采用真实数据反复作模拟实验进行研究。

张小萍

东莞理工学院

, 523106

　广东省东莞市城区学院路

东莞理工学院

号信箱

收稿日期

: 2001 - 07 - 31

编　　

辑

胡方华