大家好，我是【廣州工控傳感★科技】M5156-000002-600BG傳感器事業部，張工。

液壓行業在從傳統壓力開關轉向壓力傳感器和傳感器時，面臨的挑戰有所增加。這些挑戰包括壓力增加、工作溫度升高、部署到危險和嚴苛環境中以及壓力瞬變。這些是設計人員和系統集成人員面臨的挑戰，如果不加以適當解決，可能會導致項目延遲或現場可靠性問題。這些壓力測量設備也發生了改變，從傳感元件和整體機械封裝到電子輸出信號和信號調節都發生了轉變。本文將回顧壓力傳感器背后的技術、這些傳感器面臨的常見機械挑戰以及M5156-000002-600BG壓力傳感器在環境中的表現。

感應技術，深入傳感器。

壓力傳感器從外觀上看起來差不多，但傳感器的核心傳感元件差異很大。在技術上可行的最常見方法之一是使用應變片作為傳感元件，將隔離膜上的應力產生的機械張力傳輸到準確且可重復的電子輸出信號中。M5156-000002-600BG壓力傳感器在惠斯通電橋配置中使用其應變片將應力轉換為電壓輸出信號。將傳感元件設計為與螺紋端口集成的單個加工元件。這種優化的設計提供了來自傳感元件的強大信號，并提供了高水平的過壓和爆破性能。

使用玻璃粘合工藝將硅應變片熔合到金屬端口。應變片設置在最佳位置，可正確度量隨壓力變化的應力大小。使用了經過行業驗證的導線連接工藝在應變片和信號調理電子設備之間建立連接。

液壓傳感器市場中存在競爭關系的技術，如薄膜沉積、厚膜和陶瓷基板技術，利用具有低靈敏度感應元件的獨立隔離膜。這些技術需要在流體路徑、內部O型環中進行額外焊接，或需要額外的加工步驟，來驅動較長的周期。可能需要高應變的傳感元件，以補償低靈敏度。這些高應變和多件式結構可導致長期穩定性和耐久性降低。

機械挑戰

由于M5156-000002-050BG壓力傳感器是作為液壓系統的一部分安裝的，因此在設計中就應確認和解決各種機械上的問題。以下是系統設計人員在設計過程中通常需要考慮的液壓系統中的相關因素：

• 工作壓力
• 壓力峰值
• 防護壓力
• 流體連接
• 爆破壓力
• 振動/機械沖擊
• 壓力疲勞
• 環境耐久性

所有這些問題都通過M5156-000002-050BG傳感器設計和驗證來解決。過壓評級、爆破壓力評級、疲勞分析和壓力減震器的使用都是過程的一部分，并通過模擬和實證測試進行驗證。

M5156-000002-050BG

工作壓力范圍

簡單來說，這是需要系統控制或反饋的壓力范圍。在典型的運行狀態下，系統將始終保持在此范圍內。此范圍之外的壓力通常不需要測量。

防護壓力

在系統設計中，通常要考慮超過預設范圍但不應對系統造成損害的壓力事件。通常預期在過壓事件后，系統將恢復正常功能。將耐受壓力指定為可應用于傳感元件而不導致M5156-000002-100BG壓力傳感器的輸出特性或精確度發生永久改變的壓力。

爆破壓力

在系統層面，可能存在潛在的故障模式，導致系統承受過大壓力，從而面臨壓力遏制失敗的風險。基于理論設計并以實證方式驗證了其壓力傳感器，確定了傳感器可承受且不破裂的最小壓力。

壓力疲勞

壓力疲勞通常見于有泵或閥門持續引發系統壓力波動的系統中。這些波動的幅度和頻率各有不同。泵可能會產生振幅很小的高頻壓力振蕩，而閥門可能導致顯著的壓力變化，但頻率較低。在某些情況下，情況可能相反。由于不可能預測所有潛在的系統行為，因此M5156-000002-100BG傳感器經過從0到滿量程壓力周期的測試，可1000萬次循環，確認應力保持在疲勞極限以下，在操作范圍內提供基本無限制的壽命，且通常在防護壓力范圍內。需要指出的是，由于傳感元件比同類競品敏感得多，應力非常低，因此完全無需擔心壓力疲勞問題。

壓力峰值

液壓系統中最隱蔽的挑戰可能是甚高頻壓力瞬變，通常稱為“壓力峰值”，有時也稱為水錘效應。在閥門啟動過程中可能出現壓力峰值；會因系統架構或將空氣引入液壓泵而產生壓力波。壓力峰值的典型特征是壓力超速（通常為微秒）增加到超高振幅（可能是10倍的工作壓力）。壓力峰值的發生速度可能非常快，以至于M5156-00000E-016BG壓力傳感器可能無法檢測到它的發生。而這種現象可能會永久損壞壓力傳感器，導致永久零點偏移、傳感器對壓力響應失敗或使隔離膜破裂致使流體泄漏到傳感器外殼中。通常，沒有適當的設備來正確識別系統中的壓力峰值，如果使用采用正確技術的壓力傳感器會有所幫助。

M5156-000002-100BG

流體連接

另一個需要考慮的機械因素是與液壓回路的連接。每個螺紋連接都有自己的評級；隨著高壓應用在液壓行業越來越普遍，應采取額外的預防措施，以確保壓力傳感器得到適當的評級、固定和扭矩設置。

振動/機械沖擊

在傳感器行業中，機械沖擊和振動一直以來都是一起考慮的因素。由于M5256-000002-005BG壓力傳感器所應用的特定機械環境，壓力傳感器通常會暴露在公路和非公路環境中。從柴油發動機的高頻振動到叉車將重物卸至地面的沖擊，這些情況要求壓力傳感器能夠免受“沖擊和振動”的不利影響。

環境性

環境耐久性對于任何產品確保滿足環境極端要求并提供長期可靠服務至關重要。傳感器需要考慮機械設計和材料選擇，以確保在使用壽命內的適應性和可靠性，但也需要考慮這些環境條件對傳感器長期性能的影響。