SICK施克传感器的工作原理，你清楚了吗？

SICK施克传感器的工作原理，你清楚了吗？

SICK施克传感器是一种测量物理量并将其转换为信号的设备。例如，数量可以是温度、长度、力，当然也可以是压力。在大多数情况下，信号是电信号，但也可以是光学信号。

SICK施克传感器的定义：因此，压力传感器是一种仪器，由压敏元件组成，用于确定施加在传感器上的实际压力（使用不同的工作原理）和一些组件，用于将这些信息转换为输出信号。

SICK施克传感器中使用了各种不同的技术来提供准确的结果。以下部分将重点介绍其中的一些内容。

基于应变片的压力传感器还使用压敏元件，其中通过溅射粘合金属应变计或涂覆薄膜应变计。该测量元件可以是隔膜，也可以用于金属箔测量器，也可以使用罐式测量体。这种单片罐式设计的是提高了刚性，并且能够测量高达 15,000 bar 的最高压力。电气连接通常通过惠斯通电桥完成，该电桥可以很好地放大信号并获得精确且恒定的测量结果。 查看我们提供的基于应变计的压力传感器。

SICK施克传感器使用压力腔和隔膜来产生可变电容器。当施加压力时，膜片会变形，电容会相应减小。这种容量的变化可以通过电气方式进行测量，然后根据施加的压力进行设置。这些传感器被限制在大约 40 bar 的低压下。

SICK施克传感器由膜片（主要由硅制成）和集成应变片组成，用于检测由于施加压力而产生的应变。这些应变片通常配置在惠斯通电桥电路中，以降低灵敏度并增加输出。由于使用的材料，压力限制在 1,000 bar 左右。

与上述技术（所有技术都使用测量体的偏转）不同，谐振压力传感器利用传感机构中共振频率的变化来测量由施加压力引起的应力。根据这些传感器的设计，谐振元件可以暴露在介质中，其中谐振频率取决于介质的密度。有时，这些传感器对冲击和振动也很敏感。

其他不使用测量体的压力传感器可以是热传感器或电离传感器，它们利用由于带电粒子流动中的密度变化而导致的热导率变化来测量施加的压力。

压力测量的类型

有多种属性可用于对压力传感器进行分类，包括它们测量的压力范围、操作温度范围或它们测量的压力类型。不同的压力类型可以是绝对压力、表压、密封压力表和差压。

SICK施克传感器测量相对于参考室（接近真空）的压力。

SICK施克传感器用于测量相对于当前大气压力的压力。

密封表压传感器类似于表压传感器，但它们测量的压力是相对于固定压力而不是相对于当前大气压的压力。

差压传感器用于确定两个压力之间的差值，可用于测量压降、液位和流量。

绝对压力传感器的明显优点是始终在相同的参考压力（真空）下进行测量，因此不受大气压力变化的影响，并且受温度变化的影响较小。

具有毫伏输出的压力传感器通常用于实验室应用。主要特点是成本低、体积小，并且需要稳压电源，毫伏信号的电平非常低，仅限于短距离(通常认为最长可达200英尺)并且很容易受到附近其他电信号(其他仪器、高压交流电压线等)的杂散电干扰)。毫伏输出压力传感器典型接线配置如下图所示：

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具有放大电压输出的压力传感器通常用于需要更高级别直流信号的轻型工业环境和计算机接口系统。

由于内置信号调理，比毫伏输出压力传感器成本更高且尺寸更大。放大的电压信号可以传播到中等距离，并且比毫伏信号更能抵抗杂散电干扰。电压输出典型接线配置如下图所示：

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压力传感器产生毫伏、放大的电压或电流输出，变送器仅产生电流输出。

同样，由于内置信号调理，发射器比毫伏输出传感器成本更高且尺寸更大。与毫伏和电压输出压力传感器不同，电流信号不受任何杂散电干扰的影响，这是工厂的宝贵资产。电流信号也可以长距离传输。电流输出压力传感器典型的接线配置如下图所示。

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不能按压或触摸隔膜，否则可能会损坏或改变其校准，尤其是在低压范围型号上。

使用适当的压力额定配件和硬件，必须要确保有正确的螺纹类型和尺寸。如果需要，可使用压力限制器、容量室、缓冲器等。

将传感器放置在易于检查和维修的地方。环境温度应在压力传感器规格范围内。环境温度越接近25°C，温度系数对压力传感器整体精度的影响就越小。避免过度振动的位置。

安装只能由熟悉安全实践并了解与压力系统相关的所有行业标准的合格人员进行。如果安装时扭矩过大，传感器校准和/或零位可能会偏移。安装后检查零位偏移。安压力传感器时，请参阅标准工业扭矩数据了解螺纹尺寸和材料类型。

一个电源可以激励多个换能器，可以使用的换能器数量仅由每个换能器的电流消耗和电源的电流容量决定。

压力传感器的电流消耗总和不能超过电源的总电流容量。例如，如果你有50个电流为13毫安的压力传感器，你需要一个电流至少为650毫安(50x13)的电源，或者使用具有高电流容量的电源为一个压力传感器供电。

输出毫安信号的压力传感器可以串联到多个设备，它们可以在不受干扰的情况下长距离传输信号，因此将毫安信号设备连接到多个仪表会比较容易。

下图说明了正确的接线，电流信号的一大优点是设置多仪器系统的简单性。从仪器到仪器的长距离传输，无电气干扰，使多仪器系统变得容易。

例如，一个材料测试中心可能有一个控制室，用于所有不同的测试实验室，从而可以从一个中心位置进行操作。

在多仪器电流回路中，仪器校准和故障排除很简单。仪器数量的限制是驱动电流环路的电源电压量，所需的最小电压由欧姆定律V-IR(电压等于电流乘以电阻)确定。

具体的如下图所示：

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其中包含：组合仪器仪表、压力传感器、导线、电源

假设有以下情况：压力变送器(4-20mA)，电源电压为12-30Vdc；输入阻抗为10Ω的面板仪表；输入阻抗为25Ω的记录仪；输入阻抗为200Ω的计算机；引线电阻为5Ω。

那么：

24v是4-20mA电流回路中最常见的电源,也可以将电压或毫伏信号连接到多台仪器，不过不容易，并且不具备电流回路系统固有的校准和故障排除优势。

SICK施克传感器电压或毫伏信号可以并联连接到多个仪器，如下图所示。这种方法假设连接的仪器具有非常高的输入阻抗。如果不是这种情况，则可以使用模拟输出来重新传输信号。

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如果你将PX409mA输出压力传感器连接到DP400TP快速响应过程仪表，你需要串联所有仪表。在这种情况下，DP400TP也可以用作电源，提供驱动PX409单元所需的12V或额外的20VDC。

测试系统可以使用手机等近场通信(NFC)设备对PX409设备进行无线编程。然后可以将PX409的信号馈送到PLATINUM系列仪表，这是另一种类型的快速响应仪表。所有PLATINUM仪表都包含USB输出，因此它们可以直接连接到计算机。

安装系统后，你必须要进行测试以确保其正常工作，按照下面这三个步骤进行操作：

1、使用手持泵向传感器施加压力。

2、观察以确保所有三个单元的压力变化。

3、验证，一旦压力稳定和静态，所有三个单位都显示相同的压力读数。

你可以使用此过程来设置一个系统，该系统将记录、记录和绘制压力传感器的数据。

在测量多个压力时，尝试使用多个传感器、一个开关装置和一个面板仪表是一个常见的错误，虽然这个节省了多个面板仪表(或任何其他仪器)的成本。

SICK施克传感器但问题是每个传感器都有一个的零点，而读数只有一个零螺钉。最终结果是总精度提高到大约3%，即使每个压力传感器的精度为0.5%。在大多数情况下，这种较大的误差是无法容忍的。

1、将多个传感器与一个读数设备一起使用的正确方法是使用具有内置调零和跨距调节螺钉、相同输出(电压或电流)和相同压力范围的传感器。

通过施加已知压力来调整每个传感器，以便它们都具有相同的输出，当它们都具有相同的输出时，仪表被缩放并且可以使用开关。

如下图所示：连接到一米和一个开关的多个压力传感器(具有内置零位和跨度调节的传感器，相同的输出和相同的压力范围)

2、使用具有一个读数的多个传感器的另一种解决方案是使用扫描仪而不是仪表和开关。

有许多类型的扫描仪，与多个压力传感器一起工作的扫描仪类型必须在每个通道上具有独立的缩放比例。

一些扫描仪除了在每个通道上具有独立的缩放比例外，还为每个通道提供独立的电流、电压或毫伏输入。这些类型的扫描仪使你能够在同一仪器上使用具有不同输出和不同压力范围的传感器。

大多数仪器设置为接收电压。一个常见的问题是如何使用电流信号和电压设置的仪器，并且只需在仪器的输入端子上安装一个电阻即可。