工程机械用传感器简介及原理

KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-1MENU传感器的介绍KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-2MENU传感器的定义传感器是指一个能把被测非电量变换成电量的器件。非电量有：温度、压力、位移、液位、转速等。电量有:电压、电流。从传感器输出的电量变成具有一定功率的电压或电流信号，推动后一级电路的显示电路、数据处理电路及执行机构。传感器的功用是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。传感器一般由敏感元件、传感元件及转换电路三部分组成。KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-3MENU传感器在液压挖掘机中的作用传感器具有监测车辆各部分的状态，并将检测到的信息转化成电信号传送到控制器及仪表的功能。按照传感器的信号用途可分为监测信号监测车辆的状态并告知操作人员的信号（例：温度、压力、发动机转速、滤芯堵塞）控制信号监测车辆的状态并发出控制车辆的信号（例：回转、长度、角度、位置）监测信号：仪表传感器KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-4MENU控制信号：传感器控制器调节器激励敏感元件检测调幅移相输出开环闭环被测量传感器的开环宇闭环控制：KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-5MENU各种传感器的原理1、机油压力（低）传感器首先我们先来介绍一种简单的压力传感器的原理—振谐式压力传感器在液压挖掘机上使用的传感器的类型：机油压力（低）传感器——开关量发动机转速传感器——模拟量冷却液温度传感器——模拟量液压油温度传感器——模拟量或开关量油水分离器传感器————开关量液压系统压力传感器——模拟量燃油液位传感器——模拟量KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-6MENU结构形式：预紧力：上、下夹块、螺钉。加力：P膜片、下夹块。激励：电磁激励永久磁铁NS螺钉软铁块振弦上夹块线圈下夹块膜片P振弦式压力传感器KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-7MENU声波压力线圈中的电量变化膜片震动磁场变化机油压力传感器也是基于这么一个原理仪表显示或设备动作机油压力变化引起电量变化压力低报警KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-8MENU主要是用来检测液压回路压力，以规定压力使开关动作的传感器。开关的接点方式有NC型和NO型，回路也有超过规定压力时开关才动作的回路和规定压力一下时开关动作的回路。压力开关机油压力传感器安装于发动机机体，膜片感知机油压力。在规定的压力下时，开关呈ON状态，使继电器工作，使输出成OFF,仪表显示异常，并报警。KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-9MENU机油压力传感器KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-10MENU2、发动机转速传感器原理转速传感器输出电压随间隙、飞轮转速而变化，尤其是间隙的变化，所以调整间隙很重要。SC要求1.5mmKSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-11MENU转速传感器KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-12MENU3、冷却液温度传感器、液压油温度传感器原理我国目前实行的是1990年国际温标(ITS—90）(ITS—90）定义:国际开尔文温度（T90）国际摄氏温度（t90）；T90：单位（K）开尔文t90：单位（C）摄氏两者关系为：t90/℃=T90/K–273.15或t/℃=T/K–273.15温度单位：热力学温度是国际上公认的最基本温度KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-13MENU温度传感器按工作原理主要有以下几类：热电偶，利用金属的温差电动势测温，特点：耐高温、精度高，可测量上千度；热电阻，利用导体随温度变化，可测温几百度；热敏电阻，利用半导体材料随温度变化测温，特点：体积小、灵敏度高、使用方便，稳定性差；集成温度传感器，利用晶体管PN结电流、电压随温度变化，有专用集成电路，特点：体积小、响应快、价廉，测量150℃以下温度。热电偶、热电效应两种不同类型的金属导体，导体两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点温度不等（T＞T0）有温差时，回路里会产生热电势，形成电流，这种现象称为热电效应。KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-14MENU固定温度的接点称基准点（冷端）T0，恒定在某一标准温度；待测温度的接点称测温点（热端）T，置于被测温度场中。这种将温度转换成热电动势的传感器称为热电偶，金属称热电极。真空瓶冰和水共存冰点+脚-脚KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-15MENU热敏电阻热敏电阻的温度特性曲线当温度上升时电阻值就减小KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-16MENU被测体温度仪表开关电信号4、液位传感器发动机油位传感器安装在水箱的上部，冷却水量低于规定值时浮子下降，开关呈OFF状态，仪表显示并报警。KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-17MENU油位传感器KSC-T/CPREVNEXTFIRSTLASTEXITSC-7HydraulicExcavators08/2003Page-18MENU燃油油位传感器安装在油箱侧面，根据有的剩余量浮子升降。浮子的动作通过臂使可变电阻动作，把信号送至仪表显示油量。