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德国IFM易福门显示屏的压力传感器工作原理

更新时间:2026-09-18   点击次数:20次

德国IFM 易福门带显示屏压力传感器工作原理

绝大多数易福门数显压力传感器采用陶瓷电容式测量芯体,整机分为:陶瓷测量芯体、信号处理电路板、温度补偿单元、4 位数字显示屏、按键、输出电路(开关量 / 4‑20mA 模拟量 / IO‑Link。

核心测量原理:陶瓷电容芯体

陶瓷芯体由陶瓷基体、固定电极、陶瓷膜片(可形变)构成,相当于一个平行板电容器ifm易福...。

介质压力作用于陶瓷膜片:管道气体 / 液体压力压向陶瓷膜片,膜片发生微小弹性形变,膜片与基体之间间距改变。

电容值随之变化:极板距离改变 → 测量电容发生变化;内部还有一路参考电容用来抵消温度带来的干扰。

信号采集转换:电路板检测电容变化量,把微弱电容信号转为原始数字信号;内置硬件 + 软件温度补偿算法消除温度漂移。

陶瓷电容属于干式芯体,无充油,不会因为膜片破损造成介质污染,抗过载能力强,可承受较大压力尖峰,适合液压、气动、水处理、食品卫生工况少数特殊型号采用**不锈钢应变片(惠斯通电桥)原理:压力使不锈钢膜片变形,应变电阻变化,桥路输出微弱电压信号再做 AD 转换。德国IFM 易福门带显示屏压力传感器整机完整信号流转过程

压力输入:工艺介质从螺纹取压口抵达陶瓷膜片;相对压力版本有透气孔,引用大气压作为零点基准。

芯体转换:压力→形变→电容变化。

AD 采样与运算:主控电路板采集信号,做滤波、阻尼、温度补偿,换算成实际压力数值。

两路分支

   分支 1:本地显示屏:把换算后的压力送到 4 位数码 LED 屏幕,直观现场读数;面板按键用来设置开关点、单位、迟滞、滤波阻尼;部分机型彩色 LED 环,压力超范围变色告警;显示屏本体可以机械旋转,方便不同安装角度读。

 分支 2:对外输出信号

 开关输出(PN 系列 2 路 PNP/NPN):和设定开关点对比,到达阈值输出通断信号,相当于智能压力开关;

 模拟输出:4‑20mA 电流信号送给 PLC;

 IO‑Link:数字通信,上传压力值、温度、诊断信息,远程修改全部参数。

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IFM压力传感器显示屏的作用(本身不参与测量)

 显示屏只是人机接口,采集电路板已经算出压力,显示屏仅做可视化输出;如果屏幕损坏黑屏,很多机型仍然可以正常输出 4‑20mA 和开关信号,只是现场看不到读数。主要结构拆解(PN 系列典型)

工艺接头:G1/4 等螺纹,介质入口;

陶瓷测量池:核心感应元件;

电子仓:PCB 主板,AD 转换、温度补偿、输出驱动;

旋转显示头部:4 位数字显示 + 操作按键,可机械旋转;

 M12 插头电源与信号接口。

IFM压力传感器常见故障简要分析

屏幕有数值,但 PLC 读数不对:检查模拟输出参数、IO‑Link 配置,是否量程缩放错误;

读数漂移零点不准:透气孔堵塞(参考大气压通路受阻),或者芯体长期过载;可执行零点校准;

屏幕黑屏,但 PLC 信号正常:仅仅显示单元损坏,测量芯体完好;

压力变化,数值不动:取压口堵塞,或者芯体损坏。

补充:选型区分要点:PN 通用工业;PI 卫生齐平膜食品饮料;PG 带 LED 彩色环形显示电子压力表系列。

IFM压力传感器带显示屏的压力传感器

PN2094

PN-010-RER14-MFRKG/US/ /V

两个输出,其中一个开关可编程为IO-Link,另一个可作为模拟输出。

红/绿显示,用于明确标识可接受的范围

G牙口与R牙口的选择

高负载保护,长期稳定性

坚固的设计,适用于严苛的工业环境

IFM压力传感器产品特征

输入和输出总数数字输出数量: 2; 模拟输出数量: 1

测量范围

-1...10 bar-14.6...145 psi-0.1...1 MPa

工艺连接螺纹连接 G 1/4 内螺纹 (DIN EN ISO 1179-2)

应用

特殊的性能镀金触点

测量元件陶瓷电容式压力测量元件

应用应用于工业应用

介质液体和气体介质

介质温度[°C]-25...80

爆破压力最小值

150 bar2175 psi15 MPa

抗壓强度

75 巴1087 psi7.5 兆帕

真空阻抗

-1000 毫巴-0.1 兆帕

压力相对压力;真空

IFM压力传感器电气数据

工作电压[V]18...30 DC; (按照SELV/PELV)

电流损耗[mA]< 35

绝缘电阻最小值[MΩ]100; (500 V DC)

防护等级III

反相保护

开机延迟时间[s]0.3

看门狗集成看门狗电路

总输入/输出

输入和输出总数数字输出数量: 2; 模拟输出数量: 1

输出

输出数量2

输出信号开关信号;模拟信号;IO-Link;(可配置)

电气设计PNP/NPN

数字输出数量2

输出功能常开/常闭;(可设置参数)

开关输出DC电压降最大值[V]2

开关输出DC的持续电流负载[mA]250

开关频率DC[Hz]< 500

模拟输出数量1

模拟电流输出[mA]4...20; (可调量程 1:5)

最大负载值[Ω]500

模拟电压输出[V]0...10; (可调量程 1:5)

最小负载电阻[Ω]2000

短路保护

短路保护类型脉冲

过载保护

测量/设定范围

测量范围

-1...10 bar-14.6...145 psi-0.1...1 MPa

测量值起点

-1...8 bar-14.6...116 psi-0.1...0.8 MPa

测量值终点

1...10 bar14.6...145 psi0.1...1 MPa

出厂设置 / CMPT = 2

开关点, SP

-0.94...10 bar-13.6...145 psi-0.094...1 MPa

还原点, rP

-0.98...9.96 bar-14.2...144.4 psi-0.098...0.996 MPa

SP与rP之间的最小距离

0.06 巴0.6 psi0.006 兆帕

设置步距

0.02 巴0.2 psi0.002 MPa

Status_B 高分辨率 / CMPT = 3

开关点, SP

-0.94...10 bar-13.6...145 psi-0.094...1 MPa

复位点, rP

-0.98...9.96 bar-14.2...144.4 psi-0.098...0.996 MPa

SP与rP之间的最小距离

0.05 巴0.6 psi0.005 MPa

设置步距

0.01 巴0.1 psi0.001 MPa


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