其中，CT為電流互感器，PT為電壓互感器，輸出一般為0~5V或4~20mA。
圖3 直流信號(hào)產(chǎn)品原理框圖
圖4 交流信號(hào)數(shù)字式電量隔離傳感器原理框圖
注塑機(jī)上壓力傳感器的選型和安裝
壓力傳感器可被安裝在注塑機(jī)的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的模腔內(nèi)，它能夠測(cè)量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過(guò)程中從注塑機(jī)的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓力。該數(shù)據(jù)可被記錄在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，以用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)模塑壓力，并在模塑后進(jìn)行檢查或者排除生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障。值得一提的是，這種經(jīng)采集的壓力數(shù)據(jù)可以成為針對(duì)此模具和此材料的通用工藝參數(shù)，換句話說(shuō)，該數(shù)據(jù)可以在不同的注塑機(jī)上（使用相同的模具）指導(dǎo)生產(chǎn)。在此只討論壓力傳感器安裝在模腔內(nèi)的情況。
壓力傳感器的類(lèi)型
目前，在模腔中使用的壓力傳感器有兩種類(lèi)型，即平裝型和間接型。平裝型傳感器是通過(guò)在模腔后面鉆一個(gè)安裝孔而插入模腔的，它的頂部與模腔的表面平齊，其電纜則從模具中穿過(guò)而與位于模具外表面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口相連接。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)受到脫模時(shí)的壓力干擾，但是在高溫條件下它很容易損壞，造成安裝困難。
間接型傳感器分為滑動(dòng)式和紐扣式兩種結(jié)構(gòu)。它們都能將塑料熔體施加在頂出器或固定銷(xiāo)上的壓力傳遞給模具頂出板或動(dòng)模板上的傳感器?；瑒?dòng)式傳感器通常安裝在已有的推件銷(xiāo)下的頂出板上。而在進(jìn)行高溫模塑時(shí)，或者把低壓傳感器用于小頂銷(xiāo)時(shí)，滑動(dòng)式傳感器一般會(huì)被安裝在模具的動(dòng)模板上，這時(shí)推件銷(xiāo)通過(guò)頂出器套而起作用或者另使用一個(gè)過(guò)渡銷(xiāo)。過(guò)渡銷(xiāo)具有兩個(gè)作用，一是在使用現(xiàn)有頂出器的情況下，它能使滑動(dòng)式傳感器免受脫模壓力的干擾。另一作用是當(dāng)生產(chǎn)周期短、脫模速度快時(shí)，它能使傳感器不受頂出板快速加速和減速的影響。
滑動(dòng)式傳感器頂部的推件銷(xiāo)的大小決定了所需傳感器的大小。當(dāng)模腔內(nèi)需要安裝多個(gè)傳感器時(shí)，模具設(shè)計(jì)人員對(duì)它們使用同樣大小的頂銷(xiāo)，以避免模塑商出現(xiàn)設(shè)置錯(cuò)誤或者調(diào)校錯(cuò)誤。由于頂銷(xiāo)的作用是向傳感器傳遞塑料熔體的壓力，故而不同的制品要采用不同尺寸的頂銷(xiāo)。
一般來(lái)說(shuō)，紐扣式傳感器要固定在模具內(nèi)的某個(gè)凹窩處，由此使傳感器的安裝位置必須是加工人員感興趣的位置。若要拆卸這種傳感器，則必須打開(kāi)模板或者預(yù)先在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行一些特殊的設(shè)計(jì)。
根據(jù)紐扣式傳感器在模具內(nèi)的位置的不同，可能需要在模板上安裝電纜的集線盒。與滑動(dòng)式傳感器相比，紐扣式傳感器的壓力讀數(shù)更可靠。這是由于紐扣式傳感器始終被固定在模具的凹窩內(nèi)，而不像滑動(dòng)式傳感器那樣可以在鉆孔內(nèi)發(fā)生移動(dòng)。因此應(yīng)當(dāng)盡可能地使用紐扣式傳感器。
壓力傳感器的安裝位置
如果壓力傳感器的安裝位置正確，則它能夠?yàn)槟Ｋ苌烫峁┐罅坑杏玫男畔?。除了一些特例以外，用于過(guò)程監(jiān)控的傳感器通常應(yīng)當(dāng)被安裝在模腔的后三分之一處，而用于控制模塑壓力的傳感器則應(yīng)當(dāng)安裝在模腔的前三分之一處。對(duì)于極小型制品，壓力傳感器有時(shí)安裝在流道系統(tǒng)內(nèi)，但是這會(huì)使傳感器監(jiān)測(cè)不到澆口的壓力。需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)注料不足時(shí)，模腔底部的壓力為零，因此位于模腔底部的傳感器就成為監(jiān)測(cè)注料不足的重要手段。隨著數(shù)字傳感器的使用，使得每一個(gè)模腔內(nèi)都可以安裝傳感器，而從模具到注塑機(jī)的連接則只需一根網(wǎng)絡(luò)線。如此一來(lái)，只要將傳感器安裝在模腔的底部，無(wú)需其它任何過(guò)程控制的接口，就可以杜絕注料不足的發(fā)生。
在上述大前提下，模具設(shè)計(jì)和制造商還要決定究竟在模腔內(nèi)的哪一個(gè)凹窩處放置壓力傳感器，以及電線或電纜出口的位置。其設(shè)計(jì)原則是電線或電纜從模具內(nèi)穿出來(lái)后不能夠隨意移動(dòng)。一般的做法是在模具底座上固定一個(gè)連接器，然后使用另外一根電纜將模具與注塑機(jī)以及輔助設(shè)備連接起來(lái)。
壓力傳感器的重要作用
模具制造商能夠利用壓力傳感器對(duì)即將交付使用的模具進(jìn)行嚴(yán)格的試模，以對(duì)模具的設(shè)計(jì)加工進(jìn)行改進(jìn)。制品的成型工藝可以在次試?；蛘叩诙卧嚹５幕A(chǔ)上進(jìn)行設(shè)置和優(yōu)化。這種經(jīng)優(yōu)化了的工藝可直接用于以后的各次試模中，從而減少了試模次數(shù)。隨著試模的完成，不僅使模具達(dá)到了質(zhì)量要求，而且還使模具制造商獲得了一套經(jīng)過(guò)驗(yàn)證了的工藝數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將作為模具的一部分而交付給模塑商。如此一來(lái)，模具制造商提供給模塑商的就不僅僅是一套模具，而是模具和適合此模具的工藝參數(shù)復(fù)合在一起的一種解決方案。這種方案與單純提供模具相比，其內(nèi)在價(jià)值得到了提升。不但使試模成本大大降低，而且也縮短了試模的時(shí)間。
過(guò)去，制模廠家在被其用戶(hù)告之模具常常出現(xiàn)充填不好、關(guān)鍵尺寸不正確等問(wèn)題后，由于無(wú)從得知塑料在模具中的狀態(tài)，他們只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)揣測(cè)發(fā)生問(wèn)題的原因，從而不但會(huì)使其走彎路，而且有時(shí)還不能徹底解決問(wèn)題。而現(xiàn)在他們只要根據(jù)模塑商從壓力傳感器所收集到的有關(guān)塑料在模具中的狀態(tài)信息進(jìn)行分析，就可以準(zhǔn)確地判斷出問(wèn)題的癥結(jié)所在。
盡管并不是每一套模具都需要壓力傳感器，但是每一套模具都可以從壓力傳感器所提供的信息中獲益。因此，所有的制模商都應(yīng)當(dāng)了解壓力傳感器在優(yōu)化注射模具中所起的重要作用。那些相信壓力傳感器的使用在制造精密模具中起關(guān)鍵作用的模具制造商能夠使他們的用戶(hù)更為快速地生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，同時(shí)還可以促進(jìn)他們的模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的提高。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中較為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡(jiǎn)單介紹一些壓力傳感器正確安裝方法。
壓力傳感器正確安裝問(wèn)題：
通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的，如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過(guò)小的孔或形狀不規(guī)則的孔中，就有可能造成傳感器的震動(dòng)膜受到?jīng)_擊而損壞，選擇合適的工具加工安裝孔，有利于控制安裝孔的尺寸；
另外，合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封，但是如果安裝扭矩過(guò)高就容易引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。
1.壓力傳感器正確安裝方法：
(1)通過(guò)適當(dāng)?shù)膬x表，在普通大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下，核實(shí)壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。
(2)核實(shí)壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號(hào)的正確性。
2.確定具體安裝位置
為了確定壓力傳感器的編號(hào)和具體安裝位置，需按充氣網(wǎng)的各個(gè)充氣段來(lái)考慮。
(1)壓力傳感器必須沿著線纜進(jìn)行安裝，好安裝在線纜接頭處。
(2)每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個(gè)，靠近電話局的兩個(gè)壓力傳感器，相距不應(yīng)大干200m。
(3)每條線纜的始端和末端分別安裝1個(gè)。
(4)每條線纜的分支點(diǎn)應(yīng)裝1個(gè)，如果兩個(gè)分支點(diǎn)相距較近(小于100m)，可只裝1個(gè)。
(5)線纜敷設(shè)方式(架空、地下)改變處應(yīng)裝1個(gè)
(6)對(duì)無(wú)分支的線纜，因壘線的線纜程式一致，壓力傳感器的安裝隔距不大干500m，并使其總數(shù)不少于4個(gè)。
(7)為了便于確定壓力傳感器故障點(diǎn)，除在起點(diǎn)安裝壓力傳感器外，距起點(diǎn)150~200m處，還要另外安裝1個(gè)當(dāng)然在設(shè)計(jì)中，一定要考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的因素，在不需要安裝壓力傳感器的地方，則應(yīng)不必安裝。
檢查尺寸
如果安裝孔的尺寸不合適，高溫熔體壓力傳感器在安裝過(guò)程中，其螺紋部分就很容易受到磨損，這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能，而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用，甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20UNF2B)，通常可以采用安裝孔測(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè)，以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
傳感器選擇
壓力式光纖液位傳感器是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ墓饫w液位傳感器。光纖傳感器本身不與被測(cè)液體直接接觸，不怕污染，與被測(cè)液體的光學(xué)性能、粘滯性、毒性都沒(méi)有直接關(guān)系，且能夠在易爆的環(huán)境下使用。
只要能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)小、動(dòng)態(tài)范圍大、精度高的壓力敏感單元，就可以獲得性能優(yōu)良的光纖液位傳感器。
目前，根據(jù)光纖的工作參量的不同，壓力式光纖液位傳感器的研究集中在強(qiáng)度調(diào)制型的光纖微彎液位傳感器，相位調(diào)制型的光纖法布里一珀羅腔液位傳感器和波長(zhǎng)調(diào)制型的光纖光柵液位傳感器。本文以基于微彎損耗的原理對(duì)光纖液位傳感器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。
在光纖通信與傳感中，應(yīng)用較多的是固體激光器、氣體激光器和半導(dǎo)體發(fā)光器件。隨著半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展，半導(dǎo)體光源得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體光源可以分為半導(dǎo)體發(fā)光二極管((LED)和半導(dǎo)體激光器(LD)。
壓力傳感器工作原理：
1、壓阻式壓力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱(chēng)為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
3、擴(kuò)散硅壓力傳感器：
擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測(cè)這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
4、藍(lán)寶石壓力傳感器：
利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無(wú)與倫比的計(jì)量特性。
因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無(wú)p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器：
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。
實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
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