外文翻譯--壓力傳感器 中文版.doc

1附錄1外國文獻翻譯：液壓氣動從海上到航空航天的應用，液壓系統(tǒng)可在實驗室或條件惡劣情況下,比如溫度的極端變化，沖擊，振動，電磁干擾（EMI），射頻干擾（RFI）和脈動。電子控制作為一個新的控制系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀70年代初，電動水力學開始進入了工業(yè)化國家。這些早期的控制系統(tǒng)開始了工業(yè)的自動化革命。隨著時間的推移，更好的傳感技術(shù)和低成本的微處理器和控制器的供應加速液壓控制的增長。今天，壓力測量通過整體性能，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)不同的應用，最先進的液壓系統(tǒng)工作于1000至10,000磅/平方英寸的，但也有一些可能會高達60,000磅/平方英寸的。壓力測量一個簡單的開關(guān)壓力轉(zhuǎn)換或一個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線性電子輸出信號。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關(guān)，但是，在液壓應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)保護和EMI/RFI保護，這些方面的應用都必須仔細考慮。圖1。一個典型的電容傳感器包含一個固定和移動盤。2壓力傳感技術(shù)傳感壓力的兩個主要技術(shù)是電容和壓阻。電容技術(shù)采用一兩個板塊之間的電容變化的差距的手段，固定一個和移動其他的，如圖1所示。該電容通常是連接到一個復雜的電子電路，可以轉(zhuǎn)換如1-5V或4-20毫安輸出的電容信號。因為電容變化在1微法拉到1法拉級，電子電路安裝的位置很接近感應板，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體拉伸或壓縮，因為尺寸變化（長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）它的抵抗力會改變。應變傳感器技術(shù)是用來測量當長度由L變到L和阻力從R變到R的變化。應變計的敏感性因素，可以計算G：變化（R注冊商標）（L長）金屬應變計，典型的應變系數(shù)為2。這些應變電測設(shè)備，因為其不同的大小通常稱為應變計。圖2顯示了一個保稅箔應變計的輪廓。保稅箔應變計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。這種可以粘一個金屬或陶瓷基片。薄膜測量儀通過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60年代初，開發(fā)半導體測量儀提供更高的量規(guī)因素（55-200），具有更小的封裝尺寸。半導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n組的材料在一起，形成一個PN結(jié)。這些應變計通常是連接在一個惠斯通電橋配置如圖3（4活性武器是為最高賠償所示）提供有限的溫度補償。對于金屬或薄膜應變計，1100顯微應變才輸出信號3mV/V，而半導體計300微變將提供高達50mV/V。壓力傳感器包裝最初的壓力傳感包裝是基于傳感技術(shù)的應用程序和經(jīng)營條件。作為這次討論的一部分，信號調(diào)理電路和電氣接口可被視為次要問題。讓我們回顧其中一些包裝的優(yōu)點和問題。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，機械壓力，扣環(huán)，外殼和O型環(huán)。通常陶瓷膜片由O形圈連接。一個O形圈是用于與對面3扣環(huán)連接的陶瓷膜片受到壓力時應用。在這個設(shè)計中，媒介用來連接陶瓷隔膜，小學的O型環(huán)接觸和壓力材料。對于低壓應用中，往往是陶瓷膜片大而薄。這就在高沖擊和振動條件下可能導致失敗。陶瓷傳感器用于工業(yè)和越野高達1500磅/平方英寸的應用，然而，耐壓（也稱為壓力超負荷）被限制到1.2倍額定壓力。如今，這項技術(shù)已高于1500磅/平方英寸的用途有限，因為與更好的性能和壽命的低成本應變片技術(shù)的可用性。在循環(huán)的環(huán)境中，證明壓力等級必須減少到相同的操作壓力范圍，以避免對O形圈密封失效。由于這種設(shè)計沒有納入一個密封蓋章，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，可能會導致在某些惡劣環(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。由于金屬箔應變計往往會相當多，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，使他們不超過載情況下-2500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可以在相差50范圍內(nèi)變動，傳感器包裝設(shè)計必須包括一個機制，確保焊縫壓縮條件下，以避免傳感器故障。因為這兩個金屬箔和薄膜技術(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15-5，17-4和17-7PH值與屈服強度高強度不銹鋼達190,000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。傳感器采用半導體應變計技術(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變計，孤立于真實世界的一個薄金屬膜（介乎0.0010.0015英寸典型厚度的手段，這取決于壓力范圍）。隨著批量半導體應變計技術(shù)，應變計是直接安裝到一個加工傳感元件，其中光圈和壓力端口是在同一進程中加工的。這消除了與焊接有關(guān)的問題，油填充了空腔以及內(nèi)部O形圈。一個直接的擴散過程中使用的無機半導體測量儀器，以使被放置在一個金屬膜片準確高效，準確地對是不會受到媒體的隔膜一側(cè)。該密封設(shè)計與液壓泵和馬達相關(guān)的高循環(huán)環(huán)境優(yōu)良。高應變系數(shù)，以及低操作壓力，使膈肌要厚。這提供了強有力的證明。4圖2。查看一個典型的保稅箔應變計。圖3。半導體測量儀使用惠斯通電橋電路。壓力尖峰和瞬態(tài)保護迅速開放和閥和液壓系統(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。這些快速移動瞬變幅度可高達20倍的一個系統(tǒng)的額定壓力，而且會破壞電子壓力傳感器，除非它們是受保護的使用緩沖器和節(jié)流器。這些保護裝置可以安裝在傳感器作為一個不可分割的組成部分或作為一個獨立的設(shè)備。這些設(shè)備，同時保護損壞移動瞬變快速傳感器，可以挫傷傳感器（取決于設(shè)計反應時間）。圖4顯示詳細