加速度技術(shù)指標:
傳感器主要工作特性分為有效響應(yīng)與亂真響應(yīng)兩類。
●有效響應(yīng) effective response
在傳感器靈敏軸方向上,由輸入的機械振動或沖擊所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是正確使用傳感器進行測量,取得可靠數(shù)據(jù)所期望的。
●亂真響應(yīng) spurious response
在使用傳感器測量機械振動或沖擊時,由同時存在的其他物理因素所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是干擾正確測量的,是不期望的。
有效響應(yīng)主要有:
靈敏度;幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng);非線性度。
亂真響應(yīng)主要有:
溫度響應(yīng);瞬變溫度靈敏度;橫向靈敏度;旋轉(zhuǎn)運動靈敏度;基座應(yīng)變靈敏度;磁靈敏度;安裝力矩靈敏度;對特殊環(huán)境的響應(yīng)。
●靈敏度:(Sensitivity)
指定的輸出量與指定的輸入量之比。
●參考靈敏度:(Reference Sensitivity)
在給定的參考頻率和參考幅值下傳感器的靈敏度值。
傳感器靈敏度越高,測量系統(tǒng)的信噪比就越大,系統(tǒng)就不易受靜電干擾或電磁場的影響。對某種具體的加速度計設(shè)計型式來說,靈敏度越高,則傳感器越重,共振頻率也越低。因此選用多大靈敏度受其重量和頻率響應(yīng)的制約。
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加速度傳感器的選型:
傳感器在加速過程中,通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。
靈敏度
傳感器的靈敏度是傳感器的較基本指標之一。傳感器的靈敏度應(yīng)根據(jù)被測振動量(加速度值)大小而定,但由于壓電加速度傳感器是測量振動的加速度值,而在相同的位移幅值條件下加速度值與信號的頻率平方成正比,所以不同頻段的加速度信號大小相差甚大。
大型結(jié)構(gòu)的低頻振動其振動量的加速度值可能會相當小,例如當振動位移為 1mm, 頻率為1 Hz 的信號其加速度值*為0.04m/s2(0.004g);然而對高頻振動當位移為0.1mm,頻率為10 kHz的信號其加速度值可達4 x 10 5m/s2(40000g)。因此盡管壓電式加速度傳感器具有較大的測量量程范圍,但對用于測量高低兩端頻率的振動信號,選擇加速度傳感器靈敏度時應(yīng)對信號有充分的估計。
量程范圍
加速度值傳感器的測量量程范圍是指傳感器在一定的非線性誤差范圍內(nèi)所能測量的較大測量值。通用型壓電加速度傳感器的非線性誤差大多為1%。作為一般原則,靈敏度越高其測量范圍越小,反之靈敏度越小則測量范圍越大。
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壓力傳感器選用使用方法:
壓力傳感器是工業(yè)實踐中較為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
通常在選用的時候,需要具備以下幾點常識:
1、品牌誤區(qū):很多時候大家都認為國產(chǎn)的產(chǎn)品是不好用,甚至是不能用。
2、精度誤區(qū):大家在選擇產(chǎn)品的時候,總以為精度是較重要的;其實從某個角度來說:穩(wěn)定性比產(chǎn)品的精度更重要,精度選擇應(yīng)該是建立在高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上的。
3、追求廉價:物美價廉這是每個人希望看到的;但事實上,***的產(chǎn)品就決定了它的價格會相對的高一些。
4、選擇合適的量程、合適的精度、合適安裝方式、合適的輸出方式。
在使用的時候也要對以下常識進行了解:
1、檢查安裝孔的尺寸、保持安裝孔的清潔;
2、正確安裝、選擇恰當?shù)奈恢茫?
3、仔細清潔、保持干燥;
4、避免高低溫干擾、高低頻干擾、靜電干擾;
5、防止壓力過載;
壓力傳感器在我國的工業(yè)實踐中廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及眾多行業(yè),因此對其進行一個多方面的了解是非常有必要的。
對電渦流傳感器影響:
被測體表面鍍層對傳感器的影響
被測體表面的鍍層對傳感器的影響相當于改變了被測體材料,視其鍍層的材質(zhì)、厚薄,傳感器的靈敏度會略有變化。
被測體表面尺寸對傳感器的影響
由于探頭線圈產(chǎn)生的磁場范圍是一定的,而被測體表面形成的渦流場也是一定的。這樣就對被測體表面大小有一定要求。通常,當被測體表面為平面時,以正對探頭中心線的點為中心,被測面直徑應(yīng)大于探頭頭部直徑的1.5倍以上;當被測體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時,一般要求被測軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上,否則傳感器的靈敏度會下降,被測體表面越小,靈敏度下降越多。實驗測試,當被測體表面大小與探頭頭部直徑相同,其靈敏度會下降到72%左右。被測體的厚度也會影響測量結(jié)果。被測體中電渦流場作用的深度由頻率、材料導電率、導磁率決定。因此如果被測體太薄,將會造成電渦流作用不夠,使傳感器靈敏度下降,一般要求厚度大于0.1mm以上的鋼等導磁材料及厚度大于0.05mm以上的銅、鋁等弱導磁材料,則靈敏度不會受其厚度的影響
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扭矩傳感器基本介紹:
扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù),它具有精度高、頻響快、可靠性好、壽命長等優(yōu)點。 將**的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上,并組成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號。這就是基本的扭矩傳感器模式。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中,較棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞,通常的做法是用導電滑環(huán)來完成。 由于導電滑環(huán)屬于磨擦接觸,因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱,因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導電滑環(huán)的使用壽命。并且由于接觸不可靠引起信號波動,從而造成測量誤差大甚至測量不成功。為了克服導電滑環(huán)的缺陷,另一個辦法就是采用無線電遙測的方法 :將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號,通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,再用無線電接收的方法,就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法即為遙測扭矩儀。
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壓力傳感器工作原理:
1、壓阻式壓力傳感器
電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
3、擴散硅壓力傳感器:
擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標準測量信號。
4、壓電式壓力傳感器:
壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經(jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。
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