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　　摘 要 利用霍尔传感器工作频带宽、响应速度快、测量精度高的特性，设计出了一种精度高、稳定性好，带低压自动报警功能的的油压检测装置。

　　关键词 霍尔效应 油压 检测 传感器

　　发动机润滑系统的机油压力是一个关键性参量，对发动机运行具有重要意义。检测油压的装置有多种多样，其性能好坏主要取决于传感器类型，电阻式传感器线性差、精度低、响应慢，而利用霍尔传感器则可有效提高检测装置的性能。

　　1、霍尔传感器的基本原理

　　霍尔传感器工作的理论基础是建立在带电粒子在磁场中运动所产生的霍尔效应基础上的，霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场力、电场力作用的结果。霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的两个侧面之间产生霍尔电势。其大小取决于外磁场的强度及电流的大小成，实验和理论证明，在磁场不太强时，霍尔电势与电流大小和磁感应强度成正比。

　　U*K.I.B

　　式中，U为霍尔电势;

　　I为载流体中的激励电流(控制电流);

　　B为磁场的磁感应强度;

　　K为霍尔器件的灵敏度系数。

　　利用霍尔电势正比于控制电流和磁感应强度乘积的关系，可分别使其中一个量保持不变，另一个作为变量;或者两者都作为变量。霍尔器件具有对磁场敏感，结构简单，体积小，频带响应宽，动态特性好，输出电势变化范围大，使用寿命长等优点，因此在测试技术、自动化技术和信息处理等方面有着广泛的应用。

　　2、检测装置结构设计

　　机油压力检测装置由传感器、指示器和连接导线组成。

　　传感器的进油口连接一条专用油管，油管的另一端与发动机润滑系统的接口相连接。油压传感器主要由两个弹簧管、霍尔器件、电路板、外壳和电线插座组成。两个弹簧管按上下位置平行安装，下面弹簧管的一端固定在底座上，其管口与底座上的进油口相通，另一端悬空，并且封死。上面弹簧管的一端也固定在底座上，另一端悬空但不封口。在下面弹簧管悬空的一端安装一个永久磁钢，上面弹簧管悬空的一端安装一个霍尔器件。霍尔器件与永久磁钢之间的间隙约1毫米，电路板上有集成电路、电容器、电阻等。

　　油压指示器主要由十字线圈组件、电路板组件、发光刻度盘组件、指针组件、外壳和电线插座等组成。电路板上装有集成电路、稳压器和超限报警发光管十字线圈组件外部是交叉安装的两组线圈，线圈中间位置有带轴的转子，该转子为一圆形永久磁钢，指针安装在转子轴的顶端。

　　3、检测装置的工作原理

　　3.1油压测量原理

　　当发动机润滑系统的机油在一定压力下进入传感器内下面的弹簧管时，由于该弹簧管一端是悬空的，在机油压力作用下，悬空的一端将产生微小的变形，从而使安装在该端上的永久磁钢与安装在另一弹簧管上的霍尔器件之间的间隙加大。两者距离的变化就会引起磁场强度的变化，进而引起霍尔器件上感应电压信号的变化。机油压力越大，两者之间的距离则越大，霍尔器件上输出的电压就越大。

　　霍尔器件产生的电压信号经传感器内部集成运算放大器进行处理后，通过连接导线输出到指示器，经集成电路进行函数转换，分别转换成正弦电压信号和余弦电压信号，并分别送入十字线圈的相应线圈中，两个线圈产生的合成磁场与转子上的永久磁钢相互作用，从而驱动转子带动指针转动，指示出相应的机油压力。

　　为保证霍尔传感器产生相互更具线性化，在传感器中设置了恒流源。

　　油压传感器的工作温度跨度很大，在高温和低温状态，传感器中弹簧管的机械形变有很大差别，这样势必使永久磁钢与霍尔之间的距离难以控制。为了尽可能消除工作温度变化对传感器输出所产生的干扰，在传感器结构设计中采用了两个弹簧管上下放置，这样，不论是高温还是低温，两个弹簧管同步膨胀或收缩，有效起到了温度补偿作用。

　　3.2超限报警原理

　　在油压指示器中设计了超限报警环节。电压比较器采集传感器的输出电压，并将其与设定的电压进行比较，当油压高于报警点时，比较器输出高电平，发光二极管不亮;当油压低于报警点时，比较器输出低电平，发光二极管点亮，提醒驾驶员停车检查。报警油压值可通过电位器设定和调整。

　　参考文献：

　　[1] 常健生.检测与转换技术[M].机械工业出版社，2001(1).

　　以下是小编整理的关于压力传感器常见故障的论文，希望对各位电气自动化毕业的同学有帮助!

　　摘要：随着传感器技术的不断成熟和发展，在计算机自动化控制领域也得到了广泛的应用，由自动化控制技术为主要控制的机械设备，对各个行业都起到了极大的推动作用。压力传感器构造自动化控制在称量配料、管道压力测试等方面得到应用。因此极大地提高了工作效率。

　　关键词：传感器;变送器;区别;故障

　　当今社会是信息化的时代，人们的社会活动主要依靠对信息资源的开发、获取、传输与处理。传感器是现代科学的中枢神经系统，是获取自然领域中信息的主要途径与手段之一。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。

　　一、什么是传感器

　　随着科学技术的不断发展和进步，有很多的技术词汇的含义发生了变化，以至于时常令人产生误解。其中传感器就是一个很好例子。目前人们说的传感器是由是转换元件和敏感元件两个部分组成。其中转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分;敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分。由于传感器的输出的通常都是十分微弱的信号，因此需要将其调制与放大。但随着科学技术的不短发展，人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样，传感器就可以输出便于处理和传输的可用信号了。而在以往技术相对而言较落后的情况下，所谓的传感器是指的敏感元件，而变送器则是转换元件。

　　二、如何辨别变送器和传感器

　　传感器通常由敏感元件和转换元件组成，是能够检测规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称。当传感器的输出为规定的标准信号时，则是变送器。将物理信号转换为电信号的器件称之为传感器，而将非标准电信号转换为标准电信号的仪器称之为变送器。一次仪表指的是现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能。

　　变送器和传感器共同构成自动控制的监测信号源。不同的传感器和相应的变送器组合在一起可以满足不同物理量的需求。传感器采集到的微弱的电信号是由变送器来放大，将信号放大后以便于转送或启动控制元件。传感器把非电物理量转换成电信号并把这些信号直接传送到变送器。还有一种变送器是将液位传感器里下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧，以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。此外，还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。

　　三、压力传感器及变送器容易出现的故障

　　压力传感器及变送器容易出现的故障主要有以下几种：第一种是压力上去，变送器输也上不去。此种情况，先应检查压力接口是否漏气或者被堵住，如果确认不是，检查接线方式和检查电源，如电源正常则进行简单加压看输出是否变化，或者察看传感器零位是否有输出，若无变化则传感器已损坏，可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题;第二种是加压变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去，很有可能是压力传感器密封圈的问题。常见的是由于密封圈规格原因，传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但在压力大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，若零位正常可更换密封圈再试;第三种是变送器输出信号不稳。这种故障有肯是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力，很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障;第四种是变送器与指针式压力表对照偏差大。出现偏差是正常的现象，确认正常的偏差范围即可;最后一种易出现的故障是微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小，变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向，安装固定后调整变送器零位到标准值。

　　四、压力传感器、变送器使用过程中应注意的事项及维护

　　1.在使用过程中应注意的事项。变送器在工艺管道上正确的安装位置与被测介质有关，为获效得最佳的测量果，应注意注意几点情况。第一点是防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;第二点是测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣;第三点是防止渣滓在导管内沉积;第四点是测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且变送器也应安装在流程管道上部，以便积累的液体容易注入流程管道中;第五点是测量蒸汽或其它高温介质时，需接加缓冲管(盘管)等冷凝器，不应使变送器的工作温度超过极限;第六点是导压管应安装在温度波动小的地方;第七点是冬季发生冰冻时，按装在室外的变送器必需采取防冻措施，避免引压口内的液体因结冰体积膨胀，导至传感器损坏;第八点是接线时，将电缆穿过防水接头或绕性管并拧紧密封螺帽，以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内;第九点是测量液体压力时，变送器的安装位置应避免液体的冲击，以免传感器过压损坏。

　　2.压力变送器的维护。对压力变送器要求每周检查一次，每个月检验一次，主要是清除仪器内的灰尘，对电器元件认真检查，对输出的电流值要经常校对，压力变送器内部是弱电，一定要同外界强电隔开。

　　参考文献：

　　[1]包乔琪.也谈DBC型变送器使用注意事项[J].电子仪器仪表用户.1995