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关于燃油温度变送器的设计需要考虑的问题

发布时间:2015-9-19      发布人:泽天传感      点击:

1.1 燃油温度传感器

燃油温度传感器是由高精度的Pt100薄膜热电阻外加导热性能良好的金属作为保护体及耐高温的连接器组成。由于铂热电阻具有电阻率高、电阻温度系数大、线性度好、测温范围宽(-200℃~+1000℃)、长期稳定性高、不易氧化、测温响应时间快(高精密的薄膜热阻的热响应时间可达到0.5秒以下)等优点,是工业上常用的一种热电阻传感器。铂热电阻传感器利用金属导体电阻随温度的变化而变化的原理来测温的,即铂金属在很宽的温度范围内阻值与温度有很好的单值函数关系,在一定的温度下,有唯一的阻值。由于铂热电阻具有以上优点所以本产品选用Pt100作为传感器的感温元件。

1.2 燃油温度信号变送器

燃油温度信号变送器的作用是将燃油温度传感器在-55℃~300℃范围内随温度变化的铂热电阻值变换为随温度变化的电压信号并进行放大与线性修正,转换为0~5VDC电压信号输出。燃油温度信号变送器采用专用铂电阻信号调理集成电路并配以少量精密电子元器件,因此电路结构简单,性能稳定可靠。原理框图如图1所示。

图1 原理框图

1.3 可靠性

本产品是用于装备上测量温度的装置,属于一次性消耗品。但是由于装备系统的库存期长,故产品的高温特性、高测量精度和长期稳定性是产品可靠性设计的关键。产品在选用元器件时均选用经国军标认证的具有高质量、高可靠性、长期稳定性好的军用器件,在使用过程中均按国军标的有关标准要求进行二次筛选以保证产品的可靠性和长期稳定性。

1.4 隔热处理工艺

产品的工作环境温度高(最高温度150℃),测温范围广(-55℃~300℃)是产品设计的一个难题。由于大多数元器件的最高工作环境温度应在125℃附近,因此必须通过在产品设计工艺上采取有效措施以保证元器件的工作温度在125℃以下才能使产品正常工作。由于传感器部分的铂热电阻采用银焊技术可以满足高温测量要求。不需要采取隔热处理。变送器部分的元器件被封装在一个密蔽的壳体内。壳体采用双壳体,外壳体采用导热率较低且耐腐蚀的不锈钢材料,在不降低安装强度的条件下尽量做得轻薄,以降低变送器部分的重量。内壳体采用耐高温、高强度、绝热性好的工程塑料。变送器在装配调试完成后填充隔热材料以使得产品在高达250℃的环境温度下能稳定工作5~10分钟,内部温度不超过125℃。

1.5 电磁兼容性设计

变送器部分采用导电良好的金属不锈钢外壳;传感器和变送器所使用的连接器均选用屏蔽高温连接器,传感器的电缆上套有防波套,采用这些措施以屏蔽外界信号的电磁干扰。在变送器的电源变换电路的输入和输出级均加有滤波电容以降低由于工作电源带来的电磁干扰。

1.6 防差错

变送器部分的两个连接器插座选用针孔不同的连接器,以达到防差错的要求。

1.7 互换性

由于产品的外形尺寸均有严格的公差要求,出厂的产品外形尺寸均限定在要求的公差范围内。由于产品性能的一致性和通用性较好,传感器和变送器不需要重新标定就可以同型号完全互换。本文源自泽天传感,版权所有,转载请保留出处。