REXROTH HM20-23/400-C-K35-N壓力傳感器基于半導體薄膜應變技術與電橋信號轉換原理實現(xiàn)壓力測量,，其核心工作原理可分為以下三個層級：

一,、物理感知層：薄膜應變效應

傳感器采用不銹鋼薄膜測量單元，表面沉積高精度半導體應變片,。當外部壓力作用于薄膜時,，薄膜產(chǎn)生微米級形變，導致應變片電阻值發(fā)生規(guī)律性變化,。這一過程遵循壓阻效應：

公式表達：ΔR/R = K·ε

其中,，ΔR為電阻變化量,，R為原始電阻，K為壓阻系數(shù)（半導體材料典型值100-200）,，ε為薄膜應變值,。

技術優(yōu)勢：薄膜厚度僅0.1-0.2mm，響應時間<1ms,，可捕捉液壓系統(tǒng)中的瞬態(tài)壓力波動,。

二、信號轉換層：惠斯通電橋

四個應變片組成全橋電路,，將電阻變化轉化為電壓信號：

無壓力狀態(tài)：電橋平衡,，輸出電壓U?=0。

受壓狀態(tài)：薄膜形變導致電橋失衡,，輸出電壓U?與壓力P呈線性關系：

U? = (K·ε·U_ex)/4

其中,，U_ex為激勵電壓（通常5-10VDC）。

溫度補償：內(nèi)置NTC熱敏電阻,，通過零點溫度補償算法消除環(huán)境溫度對測量的影響,，確保-40°C至85°C范圍內(nèi)精度衰減<0.1%。

三,、輸出與校準層：線性化處理

原始電壓信號經(jīng)放大電路與A/D轉換后,，輸出兩種工業(yè)標準信號：

電流型（4-20mA）：

抗電磁干擾能力強，適用于長距離傳輸（如PLC控制回路）,。

4mA對應0bar,，20mA對應400bar，故障時電流歸零,。

電壓型（0-10V）：

分辨率更高,，適合短距離精密控制（如伺服閥調(diào)節(jié)）。

通過六點校準法在工廠預置線性化曲線,，非線性誤差<±0.5%,。

四、環(huán)境適應性設計

耐壓結構：

薄膜與焊接接點采用激光焊接工藝,，耐壓能力達1.5倍額定值（600bar瞬時過載）,。

內(nèi)部填充硅油，壓力傳遞無遲滯,。

防護等級：

IP67防護：外殼采用PBT+30%玻纖材料,，耐鹽霧腐蝕，適應船舶,、露天設備等場景。

EMI屏蔽：四層鍍鎳屏蔽層,，抑制10V/m以上電磁干擾,。

五,、典型應用場景解析

以注塑機合模力控制為例：

傳感器監(jiān)測油缸壓力，輸出4-20mA信號至PLC,。

PLC通過PID算法調(diào)整比例閥開度,，將合模力控制在±0.5%誤差范圍內(nèi)。

在200°C熔膠溫度下,，傳感器仍能保持0.3%的測量精度,，確保制品飛邊率<0.1%。