如何为农业机械应用选择压力传感器 传感器工作原理

为农用重型设备车辆选择合适的压力传感器，对于传感器本身以及设备的可靠性和寿命都有显著影响。在这些应用中，压力传感器通常用于测量油压、液压充油压力和液压系统压力，以确保车辆安全和高效的运行。每个应用都对压力传感器有一系列不同的要求，包括工作压力、环境条件和端接方式等。下面是三个在农业应用中使用压力传感器来测量液压和气压参数的示例• 测量液体压力（比如液体肥料喷雾），以确保田地中的化学物质被合理的控制。• 测量用于提升和移动农耕犁片和用具的液压压力。包括用于犁地和播种设备。• 监测和控制制动及调平等安全系统的压力。设计工程师在为农业机械应用选择合适的液压和气动压力传感器时，应注意四个主要参数工作压力范围、过载和爆裂压力、环境防护等级、压力端口和连接器类型等。此外，压力传感器的灵活性和可配置性也是影响设计复杂性和成本的重要因素。灵活和可配置的传感器能够满足不同国家的具体设计要求，并可用于多个液压重载农业应用中。设计师应选择那些为多个关键参数（包括工作压力、压力端口和连接器类型）提供大量可选方案的压力传感器产品系列。工作压力范围.传感器压力范围由被测对象决定。在农用车辆应用中，压力传感器可测量液体肥料等液体压力，或测量用于 “移动犁片和农耕用具”的液压压力。在许多情况下，设计师可能希望传感器能够处理不同的压力范围以满足多个应用的需求。就上述示例而言，如果传感器用于测量诸如喷洒液体肥料时的液体压力，那么传感器应该提供50 psi的工作压力范围。而对于测量农用车辆中用于移动犁片和农耕用具的重载系统液压压力来说，压力范围应该位于5000到7000 psi之间。监控液压制动等安全系统压力时，则至少需要500 psi到1000 psi的压力范围。选择一个可以满足应用所有工作压力需求的产品系列会使设计师的工作更加简单 - 他们只需为所有的压力传感器需求选择一个合格的产品系列和一种技术即可。过载和爆裂压力设计师在选择压力传感器时还应考虑过载压力和爆裂压力要求。过载压力是在不影响校准的前提下传感器所能承受的*大压力，而爆裂压力则是传感器保证密封件不破损或损坏的条件下所能承受的*大压力，两者都是设计师的重要考虑因素。这两种压力的额定值都是由传感器的工作压力决定的，并且在很多数据手册中都会提供。例如，霍尼韦尔传感与控制部的MLH型压力传感器（工作压力50 psi）可分别提供150 psi的过载压力和500 psi的爆裂压力。在绝大多数情况下，设计师都想尽可能使过载压力和爆裂压力达到*大。因为在有些液压应用中过载压力和爆裂压力可能是*大的难题，在可能经受高过压的应用中更是如此。但是，设计师需要在这些压力额定值与灵敏度之间进行权衡。随着传感器工作压力的增大，过载压力和爆裂压力都会增大，而灵敏度则会随之减小。因此设计师就需要在放弃多大的灵敏度和获得多大的过载和爆裂压力之间取得平衡。这同样取决于具体应用的需求。防护等级用于农业设备上的压力传感器必须能够承受非常严酷的环境。在许多情况下，重型农用设备车辆都容易受到水、湿气、化学品和灰尘的影响，从而影响压力传感器的性能。它们还必须能够承受冲击和振动、冲洗、高温和潮湿环境。这表示用于这些类型应用中的压力传感器应提供IP65或更高的防护等级。压力传感器还应提供宽工作温度范围，以应付驾驶舱内、发动机附近或底部的热或冷环境。MLH型压力传感器可提供从-40 ℃到+125 ℃的工作温度范围。

• 检查项目

外观检查

产品应整洁，外观表面不得有凹痕、裂痕、变形，不得有明显的划痕，表面涂覆比起泡

龟裂、脱落和明显磨损，零部件应该紧固无松动。

包装

称重传感器应用软质地材料进行防尘和防潮包装，并有一定的防冲击、雨淋能力。

标志应有下列标志

• 制造厂名、厂址
• 产品名称
• 商标
• 产品型号
• 准确度等级
• 产品编好
• 制造计量产品许可证编号

合格证

合格证应有下列内容

• 厂名
• 许可证编号
• 产品名称
• 型号规格
• 出厂编号
• 精度等级
• 测试温度
• 指导仪表
• 测试湿度
• 激励电压
• 测试人员
• 校验人员
• 厂方定专用彰
• 测试日期

测试数据

测试数据应有下列测试结果

• 额定载荷
• 灵敏度
• 非线性
• 滞后误差
• 重复性质误差
• 零点输出
• 输入电阻
• 输出电阻
• 绝缘电阻
• 激励电压
• 温度范围
• 允许过载
• 浅色标示

• 进厂检验项目

∆ 测试设备

测试平台稳压电源，标准砝码，190数字万用表

∆ 测试环境

温度-10～40℃

相对湿度不大于90%

电压85%～110%V

频率98%～102%H50HZ

线性度误差试验

在加载装置规定的挂码处，分别0M、1/4M、1/2M、3/4M、M,再分别卸载至0M，并记录加载到卸载这一循环过程的累计显示数据。静态线性误差按下公式计算

式中P1空载平均显示值；

P2模拟zui大荷重的平均显示值；

∆Pmax各测点上加，卸载的平均值与理论值之差；

取其中zui大差值，计算结果应符合表1*项规定。

重复性试验

在固定的挂码装置上，用同一加载方法同一加载重量重复试验五次，zui大值与zui小值误差应满足表1第二项要求，按下列公式计算，直到满足为止。

式中Cmax五次中测得zui大值

Cmin五次中测得zui小值

C表示规定值

零值稳定性试验

在空载情况下，进行连续3min5次零值检测，零值稳定性检验应符合表1第3项要求，记录零值显示的数据按下列计算。

式中Cmax五次中测得zui大值

Cmin五次中测得zui小值

C表示规定值

静态分辨率试验

在相同测试的条件下，按表1第四项的要求增加载荷，显示值后者应大于前者。

传感器进厂检测记录

一．线性试验（模拟加载装置M为传感器量程）

测量次数		1	2	3	平均值	理论值	误差值
0M
1/4M
1/2M
3/4M
M
zui大线性误差（％）		允许 （%）				单项结论

二．重复性试验（挂码传感器量程80%）

检验次数	1	2	3	4	5
累计示值
极差（kg）				单项结论

• 滞后性试验

挂码量	升程	回程	误差
0M
1/4M
1/2M
3/4M
M
极差		允差	单项结论

四．输入输出电阻

输入电阻		标准阻值		允差
输出电阻		标准阻值		允差
单项结论

反射问题如果被探测物体始终在合适的角度，那超声波传感器将会获得正确的角度。但在实际使用中，很少被探测物体是能被正确的检测的。其中可能会出现几种误差有多次反射这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到，因此实际的探测值并不是真实的距离值。镜面反射这个问题和高中物理中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下，发出的声波被光滑的物体镜面反射出去，因此无法产生回波，也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。三角误差当被测物体与传感器成一定角度的时候，所探测的距离和实际距离有个三角误差。交叉问题交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的。超声波X发出的声波，经过镜面反射，被传感器Z和Y获得，这时Z和Y会根据这个信号来计算距离值，从而无法获得正确的测量。解决的方法可以通过对每个传感器发出的信号进行编码。让每个超声波传感器只听自己的声音。噪音虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45Khz，远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。可以通过对发射的超声波进行编码来解决，比如发射一组长短不同的音波，只有当探测头检测到相同组合的音波的时候，才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。