专利名称：电子式超高压压力继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压系统的常用元件——压力继电器，特别适用于压力高于63Mpa的超高压液压系统。
常见的压力继电器有四种，即(1)柱塞式，(2)弹簧式，(3)膜片式，(4)波纹管式。它们都是基于油液压力升高，引起一弹性部件变形(或运动部件位移)，推动微动开关，发出电信号，来改变原来连接的电气线路的通断状况。(3)、(4)两种仅适用于低压系统；(1)、(2)两种压力继电器虽然可以用于超高压系统中，但由于机械结构环节多，弹性元件刚度大，因而不能满足系统对灵敏度、压力分辨率的要求，且其压力灵敏度无法调节，难于满足系统的要求。
本实用新型的目的就是提供这样一种压力继电器既适用于高、中、低压液压系统，又适用于压力高于63Mpa的超高压液压系统。它能有效地满足系统对响应性、灵敏度等的要求。
本实用新型的任务是以如下方式完成的它由交流型(直流型)主电路，压力设定及灵敏度设定电路，交流型(直流型)电源电路连结组成。交流电源电路与交流主电路相接，它是将外部提供的220V交流电转变为适合于交流主电路使用的电压和电流。直流电源电路与直流主电路相接，它是将外部提供的24V直流直转变为适合于直流主电路使用的电压和电流。压力设定和灵敏度设定电路由两个接头与主电路的两个外接接头相接，其中一个接头是用来设定一个压力高低不同的信号，改变压力继电器的动作压力。另一个接头是用来设定一个灵敏度不同的信号，使继电器适应系统不同灵敏度要求，主电路是把液压系统的压力信号经传感器转变为电信号后，再经由差动放大、滤波，迟滞比较直到功率驱动，完成系统对压力继电器所要求功能。
它与现有的压力继电器相比，具有以下特点1.在整个压力设定值范围内，灵敏度可以用电位器方便地调节，在一个实施例中，灵敏度可以在任何一个压力设定值的0.5％到10％间任意调节，还可以有更大的范围，这是其它压力继电器难与比拟的。
2.压力设定值的调节范围很宽，其限制仅仅取决于传感器的调压范围，在一个实施例中，压力可以由5Mpa到100MPa间任意设定，比常用压力继电器宽得多。
3.压力设定值和灵敏度设定值的调节是相互独立的，可以适应液压系统各种不同目的动作对压力灵敏度的要求，而常用压力继电器两者是相互关联的，而某一压力设定值，其压力灵敏度是固定不可调的，故适应性差。
4.无动运部件，无机械摩擦与损失，无油液泄漏、寿命长。
5.响应快，对一实施例，当系统压力改变时，仅在3毫秒内即可发出反应信号。
6.重复精度和线性度不低于常用压力继电器。
7.结构紧凑，安装方便。
8.可直接带较大负载，在实施例中，可带交流200W，直流72W负载，而且还可以扩大。
以下结合附图对实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的直流电源电路图。
图2是本实用新型的交流电源电路图。
图3是本实用新型的压力设定和灵敏度设定电路图。
图4是本实用新型的交流主电路图。
图5是本实用新型的直流电源电路图。
参照图3、图4，交流主电路和直流主电路都由以下几部分组成(1)传感器部分，(2)差动放大部分，(3)滤波部分，(4)迟滞比较部分，(5)功率驱动部分。
传感器部分是由四个相同阻值的应变片R组成全桥，其两端输出差动电压，送入差动放大部分(2)。
差动放大部分由运放器A1、A2、A3和电阻R1～R7组成，该电路有很高的输入阻抗，仔细调整R4＝R5，R6＝R7，可以有较大的共模抑制比和适当电压增益，由传感器来的差动信号经此部分电路放大后，经R8和C1组成的滤波部分，送入迟滞比较部分。
迟滞比较部分由放大器A5，A6，和R9～R14和R－S锁存器组成，与设定压力和灵敏度电路对应的两个比较电压EJ1和EJ2分别馈入A5的正相输入端和A6的反相输入端，A5和A6的输出端分别与R－S锁存器的R端与S端相联，它们可以完成下述功能Usr为前级输出信号，它是实用液压系统的压力信号经传感器、差动放大、滤波转变而来的电信号，EJ1、EJ2分别是来自图3的一个压力设定信号和灵敏度设定信号。当前级将来的输入电压Usr＞EJ1时，输出高电平(或低电平)，当Usr＜EJ2时，输出低电平(或高电平)，而EJ1＜Usr＜EJ2时，输出保持原有状态，即原先是高电平时，现在仍是高电平，原先是低电平时，现在仍是低电平，这恰好是典型的继电器输入——输出特性。改变EJ1(EJ2)可以改变压力继电器的灵敏度，而改变EJ1(同时也改变EJ2)的大小，则可以改变压力设定值。
功率驱动部分对交流负载略有不同。对交流负载的驱动电路由电阻R15、二极管D1和双向可控硅被触发主电路导通；当锁存电路输出低电平时，可控硅被触发主电路导通；当锁存器输出低电平时，可控硅截止，主电路关断。直流驱动电路由电阻R15、三极管3DG12和直流小继电器组成，其它动作顺序与交流负载驱动电路相同。(可控硅SID)。
参照图2，交流型电源由变压器、整流桥堆、集成稳压块7808和7805及电容C2～C4构成。可以输出低波度的直流＋8V和＋5V电压供主电路使用。输入为220V。其连结分别与主电路的a、b、c抽头对应相接。
参见图1，直流型电源电路，由电容C2～C4和集成稳压块7812、7805和二极管D2构成。输入24V直流电压，输出＋12V和＋5V直流电压，供主电路使用。
参见图3，压力设定与灵敏度设定电路由电阻R16～R19多圈线绕电位器W1和线绕电位器W2，及运放器A4组成。其中R16、R19和W1构成一分压电路，适当选择R16，可以抵消差动放大电路及传感器部分的失调电压，设定调压范围的零点(或下限)，选择R19，可以确定调压范围的上限，使上、下限(或零点)压力对应的电压值分布在多圈电位器上，旋动W1，其中间头的电压则可以在上、下限之间设定。R17、W2和R18也构成一分压电路，选定R17和R19可以确定灵敏度的上下限，而调节W2可以使灵敏度设定在上下限之间，其道理和压力范围设定一样。在这两个分压电路之间，由运放器A4接成一个射极跟随器与两者连接，它起隔离作用，使两者可以相互独立地调节而不发生干涉。
权利要求1.由交流(或直流)主电路，交流(或直流)电源电路，压力设定和灵敏度设定电路组成的电子式压力继电器，其特征在于a.压力设定和灵敏度设定电路的EJ1、EJ2接头分别与交流(或直流)主电路的EJ1、EJ2相接；b.交流(或直流)电源电路的输出端a、b、c分别与交流(或直流)主电路的a、b、c端相接。
2.按权利要求1描述的装置，其特征在于该装置的交流(或直流)主电路由压力传感器(1)、差动放大(2)、滤波(3)、迟滞比较器(4)和功率驱动(5)依次相接形成完整的电路。
3.按权利要求1描述的装置，其特征在于该装置由电容C2、C3、C4，二极管D2和集成稳压块7812、7805组成的直流电源电路或全波整流器，电容C2、C3、C4和集成稳压块7808、7805组成的交流型电源电路。
4.按权利要求1描述的装置，其特征在于该装置由线绕电位器W1、W2、运算放大器A4及R16～R19组成的压力设定和灵敏度设定电路。
专利摘要本实用新型提供了一种改进的液压系统常用的元件—压力继电器，特别适用于压力大于63MPa的超高压液压系统。它由包括压力传感部分、差动放大部分、滤波部分、迟滞比较部分、功率驱动部分的主电路，压力设定及灵敏度设定电路，交流型(直流型)电源电路组成。由于它把常规的机械式压力继电器改进为电子式，因此，与常见压力继电器相比，具有无运动部件，无机械摩擦与损失，无油液泄漏等优点，为液压超高压系统提供了一种理想的控制元件。
文档编号H03K17/94GK2073196SQ9021386
公开日1991年3月13日 申请日期1990年5月30日 优先权日1990年5月30日
发明者李耿立, 王森, 何锁山 申请人:德州液压机具厂