压力开关工作原理、接线电路、种类及作用

用于建立和断开电路内连接的设备称为开关，目前市场上有不同类型的开关，可以根据使用要求进行分类。

不同类型的开关包括限位开关、操纵杆开关、速度开关、温度开关、选择开关、接近开关和压力开关，而且每种类型的开关都有自己的功能和应用。在本文中，小编简单介绍下压力开关工作原理、接线电路、种类及作用等相关内容。

压力开关的定义

压力开关是指达到设定点通过压力激活的机械开关，该开关用于通过打开和关闭来控制电路。这里触发开关的压力点称为设定点，而禁用开关的压力阈值称为切断点。用足够的力，触点可以根据其配置打开或关闭开关。

这是一种在达到固定液体压力时激活电触点的装置。通常情况下，该开关有两个功能，主要功能是保持系统的压力或储液器水平，次要功能是防止设备以较低的效率运行或受到伤害。其符号如下所示：

压力开关的结构

压力开关的构造主要包括五个部分，分别是隔膜、调节弹簧、杠杆、电触点和端子。

• 该开关中的隔膜的作用类似于检测元件，因此用于检测压力。该元件通常由对压力敏感的柔韧材料制成。
• 调节弹簧将改变设定点或切断点，一些开关具有单独的弹簧，用于控制设定点和切断点。
• AUTO/OFF控制杆用于手动激活或停用开关，该控制杆非常有助于在整个安装或维护过程中关闭开关。有时，使用旋钮代替杠杆，但工作原理是一样的。
• 一旦接触到外部电源，电触点就允许电流通过它们。
• 开关的端子用于将外部电源连接到触点。

压力开关的工作原理是一旦达到固定的液体压力，就会操作一个电触点。该开关将在压力增加或压力从固定预设压力水平下降时进行电接触。

压力开关类型

目前市场上有机械和电子两种类型的压力开关。

机械压力开关与电子压力开关相比，这些开关由于成本较低且简单易用而得到最广泛的应用。这些开关可配备机械压力检测元件，该元件会根据流体压力发生变形。下面讨论不同类型的机械压力开关。

1、活塞压力开关

这种开关是最流行的，也广泛用于不同的应用。一旦液体的压力发生变化，它就会轴向移动活塞，从而触发开关。该开关可以直接或间接检测液体的压力。因此，直接检测主要涉及像O形圈这样的密封件，以避免液体进入组件，而间接检测主要涉及将活塞与液体分开的柔性隔膜。

2、隔膜压力开关

这些是高质量的开关，主要为安全关键型应用而开发。隔膜压力开关的主要好处是开关过程不需要电压供应。该开关包括一个金属膜，该金属膜直接连接到开关的浸泡部分和激活开关的隔膜。该开关用于监测化工、石化、天然气、石油等不同行业的过程压力和控制。

3、波登管压力开关

这是一种弹性体或柔性金属管，连接到开关的一端，而另一端可以自由移动。一旦管内的液体压力升高，就会趋于水平，然后这种运动主要用于激活开关。这些开关适用于化学、常规发电站和石化等不同应用，只要操作力为中高即可。

4、差压开关

此开关在评估系统内两点之间的力时非常有用，系统内的两个点简单地连接到设备的上部或下部的两个过程端口。如果两侧之间的压力差增加了某个阈值，则可以触发开关。这些开关适用于监测屏幕、过滤器和罐液位的压力下降。

另外，关于电子压力开关，它可与压力传感器（如应变计）一起使用。这些类型的开关具有模拟功能，因此它们不仅限于打开或关闭位置，还可以传输连续和可变的信号以进行更精确的监控。因此，这些不仅是开关，而且是测量仪器或变送器。这些电子开关的一些附加功能是开关功能、时间延迟、滞后、设定点等的现场可编程性。

压力开关电路图

带有压力感应电阻的压力开关电路如下图所示。通常，由传感器激活的照明电路或开关设计起来非常简单。在这里，将简单介绍如何设计交流电器的压力开关。该电路用于不同的应用，如汽车室内照明、防盗警报、压力监测器等。

为了设计上述压力开关电路，需要一个像力感应电阻或FSR这样的传感器。通常，FSR是一种电阻器，一旦对其施加力，它就会表现出不同的电阻值。但是，一旦对力感应电阻施加力，它的电阻就会下降到 100千欧姆。此外，该电阻将下降到100欧姆向传感器板上施加高压力。

当FSR检测到施加在其板上的力时，该电路开始工作。这里，FSR与R1串联，从而可以形成分压器。该分压器的输出电压提供给比较器的同相端。或者，可以通过R3和可变电阻器 (RV1) 形成另一个分压器对。因此，该分压器的输出电压可以提供给比较器的反相端。在这里，可变电阻器用于调节电路中的压力或触发电压。

每当不施加力时，FSR输出电压和R1对将小于RV1和R3的输出电压。同样，一旦对电阻施加力，其电阻就会减小，因此分压器对的输出将增强。现在在比较器的同相端，电压将高于反相端，所以比较器的输出会很高，这会像开关一样激活连接到它的晶体管。

之后，使用12V继电器触发任何额定电流为12A的交流电器。在这里，要激活继电器，LM193IC输出为低电平，2N2222用于触发继电器。“D1”二极管作为电路其余部分的安全元件，在继电器关闭时提供反向电流。

压力开关主要规格参数

• 压强范围是1到250
• 在250/125Vac时，触点额定值为5a、10a、15a。
• 过程连接为 ¼”、½”、¾”、3/8” Bsp或npt螺纹 (m/f)。
• 开关类型为1spdt或2spdt或dpdt。
• 外壳是压铸铝。
• 最高工作温度为180°c。
• 传感元件的类型是波纹管/隔膜/波登/活塞。

压力开的主要应用

压力开关的应用包括以下几方面内容：

• 广泛应用于HVAC设备、泵送系统、压缩空气系统、工艺设备等。
• 用于一系列制造和工业应用，如泵和压缩机。
• 用于塑料成型注射、焊接机和压力机等设备控制行业。
• 气动和液压开关用于控制卡车内的气囊和火车内的制动压力。
• 适用于发动机油监测、变速箱和动力转向的各种汽车应用。
• 用于医疗设备，如氧气输送系统，用于监测进入的气体压力。
• 用于监控储气罐内的氧气含量，用于在饮料机内分配液体、过滤系统、各种系统中的堵塞检测、医疗设施内的压缩装置、HVAC 锅炉房控制、呼吸机等医疗呼吸设备、机械农业领域，如作物喷洒、洗衣机中的水位、溶液水平的 DNA 测试机等。

总结

以上就是关于压力开关工作原理、种类及其应用的内容介绍。简单来说，压力开关其实是一种工业传感器，用于检测固定量的压力以打开或关闭电触点。因此，它们经常用作ON/OFF开关，通过主动监测系统内的气压或流体来控制系统内的电气元件。