[科普中國]-氣壓控制器

氣壓控制器是一種應(yīng)用于工業(yè)工程中的控制機器，主要作用是對氣壓進行調(diào)整控制。

原理控制器產(chǎn)品在制造生產(chǎn)時每種產(chǎn)品都有其特定的工作壓力范圍（量程），在此范圍內(nèi)客戶可預(yù)先設(shè)定好需要開關(guān)工作的壓力值，此值也稱壓力開關(guān)的設(shè)定點。在接入系統(tǒng)后，當被測介質(zhì)的壓力大于（小于）設(shè)定點時傳感器產(chǎn)生階越信號，觸發(fā)控制器內(nèi)部的微動開關(guān)，使系統(tǒng)回路打開（閉合）。控制器通常配置一個SPDT型微動開關(guān)，每一個SPDT開關(guān)均可設(shè)定為常閉或常開狀態(tài)，設(shè)為常開狀態(tài)時，當微動開關(guān)動作則使系統(tǒng)回路閉合。常閉狀態(tài)是使系統(tǒng)回路斷開。

氣壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2 是基于硅微控閥門的氣壓控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)包括兩個硅微控閥門，用于系統(tǒng)壓力保護控制的普通電磁壓力閥門和減壓閥， 壓力氣瓶和真空泵為系統(tǒng)提供壓力和真空源，保證系統(tǒng)正常工作。采用微處理器和壓力傳感器和電子控制電路設(shè)計的壓力控制和放大驅(qū)動電路為閥門動作提供控制信號。

壓力大小的設(shè)定通過計算機輸入， 由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓值， 系統(tǒng)實際的壓力大小通過壓力傳感器采樣，并且通過整定后，與設(shè)定信號進行比較、放大， 通過控制進氣閥門和排氣閥門的開度大小和開關(guān)時間，實現(xiàn)系統(tǒng)壓力控制。如果系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力，系統(tǒng)排氣閥門打開，連通真空泵，系統(tǒng)壓力降低；反之，如果系統(tǒng)壓力小于設(shè)定壓力，系統(tǒng)進氣閥門打開，連通氣瓶，氣體進入氣容，系統(tǒng)壓力增高，從而實現(xiàn)壓力自動控制。1

氣壓控制器的傳感測量電路設(shè)計系統(tǒng)采用EG&G 公司的1230 氣壓傳感器，是長期穩(wěn)定性好，性能優(yōu)越，成本低。該傳感器是一個單電橋，其輸出阻抗2～3kΩ，輸出電壓信號小于90mV，為了將傳感器輸出用于系統(tǒng)控制，必須將傳感器的滿量程輸出放大至5V 左右，為保證信號調(diào)理電路不影響傳感器的工作狀態(tài)和工作性能，要求放大電路須具有較高的輸入阻抗，幾乎不從傳感器吸收電流，同時，由于普通的運算放大器具有較大的失調(diào)電壓和溫度漂移，一般不用作微弱信號放大器，而測量放大電路具有高輸入阻抗、低失調(diào)電壓、低溫度漂移和穩(wěn)定的放大倍數(shù)，設(shè)計中傳感器信號放大電路選擇典型測量放大電路，圖3 是傳感器調(diào)理電路。該傳感器的激勵電流為1.5mA，傳感器的放大調(diào)理電路采用儀表放大器，使傳感器在滿量程時的輸出電壓為5V 左右。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)