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東莞市廣聯自動化科技有限公司
主營產品： HYDAC壓力開關,BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計,ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2025-5-27 閱讀(111)
REXROTH（力士樂）壓力傳感器是一種將壓力信號轉換為電信號的裝置，其工作原理基于壓阻效應或壓電效應，具體取決于傳感器的類型。以下是其核心工作原理的詳細解析：
一、核心工作原理基礎
1. 壓阻效應原理（適用于壓阻式壓力傳感器）
原理基礎：當半導體材料（如硅）受到壓力作用時，其電阻率會發生變化，這種現象稱為壓阻效應。
結構設計：
REXROTH壓阻式傳感器通常在硅膜片上通過光刻工藝制作 4 個等值的壓敏電阻，組成惠斯通電橋。
工作過程：
當壓力作用于膜片時，膜片產生形變，導致壓敏電阻受力。
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（通常為毫伏級），經放大電路處理后轉為標準電信號（如 4-20mA、0-10V）。
2. 壓電效應原理（適用于壓電式壓力傳感器）
原理基礎：某些晶體（如石英、壓電陶瓷）在受到機械應力時，表面會產生電荷，電荷大小與壓力成正比，即壓電效應。
工作過程：
壓力通過膜片或活塞傳遞至壓電晶體。
晶體產生電荷，經電荷放大器轉換為電壓信號。
信號經處理后輸出，常用于動態壓力測量（如液壓沖擊檢測）。
二、REXROTH壓力傳感器的典型結構與工作流程
1. 結構組成
敏感元件：硅膜片（壓阻式）或壓電晶體（壓電式），直接感受壓力。
轉換電路：惠斯通電橋（壓阻式）、電荷放大器（壓電式），將物理量轉為電信號。
外殼與接口：金屬外殼保護內部元件，接口用于信號輸出（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：被測介質（如液壓油）通過接口作用于膜片。
機械形變：膜片受壓彎曲，帶動壓敏電阻變形。
電阻變化：壓敏電阻阻值按惠斯通電橋規律變化（ΔR/R ∝ 壓力）。
電信號生成：電橋輸出電壓（如 1mV/V 參考電壓），經放大后轉為標準信號。
信號傳輸：通過電纜將 4-20mA 或 0-10V 信號傳輸至控制器或顯示設備。
三、關鍵技術特點與優勢
高精度與穩定性：采用激光修調技術校準零點和滿量程，確保在 - 40℃~125℃溫度范圍內的測量精度（如 ±0.5% FS）。
抗干擾設計：內置溫度補償電路，減少環境溫度對測量的影響；外殼屏蔽電磁干擾。
耐高壓與抗沖擊：適用于液壓系統（最高耐壓可達 700bar），膜片材料選用不銹鋼或陶瓷，抗介質腐蝕。
兼容性：輸出信號兼容工業標準（如 PNP/NPN、IO-Link），便于集成到 PLC 或自動化系統。
四、應用場景
REXROTH 壓力傳感器廣泛用于：
液壓系統：工程機械（挖掘機、注塑機）的油壓監測。
工業自動化：氣缸壓力控制、壓縮機負載檢測。
能源領域：風電設備液壓變槳系統、液壓站壓力監控。
航空航天：液壓伺服系統的壓力反饋。
五、選型與維護要點
選型參考：根據測量范圍（如 0-10bar、0-400bar）、介質特性（腐蝕性、粘度）、輸出信號類型選擇型號。
維護建議：定期檢查接口密封性，避免介質泄漏；避免傳感器承受過載壓力（超過量程 150% 可能損壞）。
總結
REXROTH壓力傳感器通過壓阻或壓電效應將機械壓力轉化為電信號，結合精密電路設計實現高精度測量，其可靠性和兼容性使其成為工業自動化領域的核心傳感元件。如需具體型號的技術參數，可參考手冊或咨詢供應商。
