壓力傳感器暖通空調系統(tǒng)壓力及壓差傳感器

屬于 SpaceLogic

施耐德電氣的壓力傳感裝置組合包括用于濕式和干式兩種介質應用，一體式EP干壓力傳感器測量靜態(tài)、壓差或速度在管板中的應用。

按工作原理分類

電子式壓力傳感器

XMLG 型：采用陶瓷壓力測量單元，無顯示，量程范圍從 - 1bar 到 400bar，提供 4-20mA 或 0-10V 輸出，具有高精度和小型化的特點，適用于對精度要求較高且空間有限的場合，如精密儀器制造、自動化生產線等。

工業(yè)自動化生產線：在小型軸承組裝的自動化生產線上，壓裝工位配備施耐德壓力傳感器，配合步進電機。通過實時監(jiān)測壓裝力度，利用 PID 閉環(huán)控制調節(jié)步進電機轉速，嚴格控制壓裝過程，將產品次品率從 5% 降到了 0.5%，同時提高了生產效率。

空壓機系統(tǒng)：某輪胎廠有 6 臺空壓機并聯(lián)運行，存在能耗高、設備頻繁啟停、維護成本高以及人工調節(jié)效率低等問題。改造時采用施耐德 0-16bar 壓力傳感器，結合 PLC、變頻器和觸摸屏等設備，組成三層架構控制系統(tǒng)。根據用氣量自動調節(jié)系統(tǒng)壓力，實現壓力梯度控制、負載預測與提前啟停以及變頻與工頻機組配合運行等功能。改造后節(jié)電率達到 28%，設備啟停次數減少 65%，供氣壓力波動降低到 ±0.1bar，年節(jié)約運行成本約 50 萬元。

高壓開關柜：施耐德 MVnex 高壓柜內置 MEMS 壓力傳感器（精度 ±0.5kPa），實時監(jiān)測柜內壓力。當壓力＞15kPa 時觸發(fā)聲光報警，＞20kPa 時聯(lián)動弧光保護系統(tǒng)切斷故障。通過 CFD 仿真優(yōu)化氣流路徑，在 31.5kA/1s 電弧故障下，壓力釋放時間≤0.1 秒，排放效率＞90%。在某數據中心應用中，配置 40kA/4s 短時耐受電流和 0.1m2 泄壓口的 MVnex 高壓柜，成功抵御 125kA 峰值電流沖擊，壓力釋放時間 0.08 秒，保障了 10 萬臺服務器連續(xù)供電。

壓力傳感器是一種能將壓力信號轉換為電信號或其他可測量信號的裝置，廣泛應用于工業(yè)自動化、航空航天、醫(yī)療設備、汽車電子等領域。以下從工作原理、分類、應用場景、選型要點等方面為你詳細介紹：

施耐德電氣的壓力傳感器工作原理

壓力傳感器通過敏感元件（如彈性膜片、壓電晶體、電容極板等）感知壓力變化，將機械壓力轉化為電信號（如電壓、電流、頻率等），再經信號調理電路放大、濾波后輸出，最終實現壓力的測量和監(jiān)控。

主要分類

根據工作原理和結構，壓力傳感器可分為以下幾類：

1. 應變式壓力傳感器

原理：利用電阻應變片粘貼在彈性元件上，壓力作用下彈性元件變形，應變片電阻值變化，通過電橋電路轉換為電壓信號。

施耐德電氣的壓力傳感器特點：

精度高（0.1%~0.5% FS）、穩(wěn)定性好、成本低，適用于靜態(tài)或動態(tài)壓力測量。

應用：工業(yè)稱重、液壓系統(tǒng)、汽車胎壓監(jiān)測（TPMS）。

2. 壓電式壓力傳感器

原理：基于壓電效應，壓電材料（如石英、壓電陶瓷）在壓力作用下產生電荷，通過電荷放大器轉換為電壓信號。

特點：高頻響應好（適合動態(tài)測量）、耐高溫，但不能測量靜態(tài)壓力。

應用：發(fā)動機氣缸壓力監(jiān)測、航空航天領域的動態(tài)壓力測試。

3. 電容式壓力傳感器

原理：由兩個平行極板組成電容，壓力作用下極板間距或面積變化，導致電容值改變，通過電路轉換為電信號。

特點：靈敏度高、響應快、抗干擾能力強，適合微壓力測量。

應用：醫(yī)療設備（如血壓計）、氣象監(jiān)測（氣壓測量）、半導體制造中的真空度檢測。

4. 壓阻式壓力傳感器

原理：利用半導體材料的壓阻效應，壓力作用下材料電阻率變化，通過集成惠斯通電橋輸出電壓信號。

特點：體積小、集成度高、成本低，但受溫度影響較大（需溫度補償）。

應用：消費電子（手機氣壓計）、汽車進氣歧管壓力測量、工業(yè)過程控制。

5. 電磁式壓力傳感器

原理：通過壓力改變磁路的磁阻或電感，如膜片與鐵芯構成可變電感，壓力變化時電感值改變，經轉換電路輸出信號。

特點：結構簡單、抗振動沖擊能力強，適合惡劣環(huán)境。

應用：工程機械、船舶液壓系統(tǒng)、重型機械壓力監(jiān)測。

典型應用場景

1. 工業(yè)自動化

場景：化工管道壓力監(jiān)測、液壓機壓力控制、空壓機節(jié)能改造。

案例：

某化工企業(yè)使用壓阻式壓力傳感器監(jiān)測反應釜壓力，當壓力超過閾值時聯(lián)動安全閥泄壓，避免爆炸風險。

施耐德電氣的 XML 系列壓力傳感器在空壓機系統(tǒng)中，通過實時壓力數據調節(jié)變頻器頻率，實現節(jié)能 20%~30%。

2. 汽車與交通

場景：發(fā)動機機油壓力監(jiān)測、剎車系統(tǒng)壓力檢測、新能源汽車電池包壓力監(jiān)控。

案例：

汽車電子中廣泛使用壓阻式壓力傳感器測量進氣歧管壓力，用于發(fā)動機燃油噴射控制。

高鐵制動系統(tǒng)采用高精度壓電式壓力傳感器，實時反饋制動壓力，保障行車安全。