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壓電式力傳感器在汽車零部件耐久性測試剛度的應(yīng)用：

應(yīng)變式載荷傳感器的靈敏度是由偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的剛度決定的，由測量量程決定其大小。當(dāng)受力產(chǎn)生彎曲或張力時(shí)，箔式應(yīng)變計(jì)會產(chǎn)生相應(yīng)的撓曲變形，其電阻也隨之變化。例如，大部分應(yīng)變式載荷傳感器在達(dá)到滿量程輸出時(shí)，應(yīng)變片至少需要0.001到0.003英寸（25.4μm-76.2μm)的偏轉(zhuǎn)變形，這相當(dāng)于100lb到10,000lb滿量程輸出時(shí)，各自只需0.03到6.7lbs/μin的剛度。

      石英（二氧化硅，SiO2）壓電式力傳感器的硬度比應(yīng)變式載荷傳感器高一個數(shù)量級，作用在石英晶體上的壓力使晶體產(chǎn)生電荷輸出，而箔式應(yīng)變計(jì)則產(chǎn)生相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)（應(yīng)變），電荷輸出的單位為皮庫（pC)。用于制造各種尺寸壓/拉力傳感器的石英敏感元件的靈敏度通常為18pC/lb(4pC/N)。

      壓電石英力傳感器能響應(yīng)作用在其身上的壓力，產(chǎn)生微小的應(yīng)變，并產(chǎn)生電荷輸出。其剛度約為6-100lbs/μin。該壓力使晶格極化，靜止?fàn)顟B(tài)下晶格處于不對稱排列，如圖1所示，左邊的分子處于靜止?fàn)顟B(tài)，右邊的分子由于力的作用產(chǎn)生電極化。圖1所示在力的作用下，晶體產(chǎn)生了撓曲變形，但這是原子放大圖，實(shí)際的應(yīng)變約為百萬分之一英寸（0.05μm）。

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壓力傳感器安裝問題：

通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的，如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)則的孔中，就有可能造成傳感器的震動膜受到?jīng)_擊而損壞，選擇合適的工具加工安裝孔，有利于控制安裝孔的尺寸。

1. 壓力傳感器正確安裝方法：

(1) 通過適當(dāng)?shù)膬x表， 在普通大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下，核實(shí)壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。

(2) 核實(shí)壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號的正確性。

2. 確定具體安裝位置

為了確定壓力傳感器的編號和具體安裝位置， 需按充氣網(wǎng)的各個充氣段來考慮。

(1) 壓力傳感器必須沿著線纜進(jìn)行安裝， 較好安裝在線纜接頭處。

(2) 每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個， 靠近電話局的兩個壓力傳感器， 相距不應(yīng)大干200m。

(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個。

(4) 每條線纜的分支點(diǎn)應(yīng)裝1個， 如果兩個分支點(diǎn)相距較近(小于100 m)，可只裝1個。

(5) 線纜敷設(shè)方式(架空、地下)改變處應(yīng)裝1個

(6) 對無分支的線纜， 因壘線的線纜程式一致， 壓力傳感器的安裝隔距不大干500m， 并使其總數(shù)不少于4個。

(7) 為了便于確定壓力傳感器故障點(diǎn)， 除在起點(diǎn)安裝壓力傳感器外，距起點(diǎn)150~200m處，還要另外安裝1個當(dāng)然在設(shè)計(jì)中， 一定要考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的因素。

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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(biāo)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(dāng)小，例如當(dāng)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(dāng)位移為0.1mm，頻率為10 kHz的信號其加速度值可達(dá)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(shí)應(yīng)對信號有充分的估計(jì)。

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。

電渦流傳感器要求：

對探頭支架的要求

電渦流傳感器安裝在固定支架上，因此支架的好壞直接決定測量的效果，這就要求支架應(yīng)有足夠的剛度以提高自振頻率，避免或減小被測體振動時(shí)支架也同時(shí)受激自振，資料表明，支架的自振頻率至少應(yīng)為機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度的10倍，支架應(yīng)與被測表面切線方向平行，傳感器垂直安裝在支架上，雖然探頭的中心線在垂直方向偏15°角時(shí)對系統(tǒng)特性沒有影響，但較好還是保證傳感器與被測面垂直。

對初始間隙的要求

各種型號電渦流傳感器，都在一定的間隙電壓值下，它的讀數(shù)才有較好的線性度，所以在安裝傳感器時(shí)必須調(diào)整好合適的初始間隙，對每一套產(chǎn)品都會進(jìn)行特性試驗(yàn)，繪出相應(yīng)的特性曲線，工程技術(shù)人員在使用傳感器的時(shí)候必須仔細(xì)研究配套的校驗(yàn)證書，認(rèn)真分析特性曲線，以確定傳感器是否滿足所要測量的間隙，一般傳感器直徑越大所測量間隙也越大

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加速度安裝注意事項(xiàng)：

加速度傳感器的自然頻率由粘接的耦合程度決定，選擇正確的粘合劑將是很重要的一步。有些重要的問題是必須要考慮的是：加速度傳感器的重量，測試時(shí)的頻率和帶寬，測試時(shí)的振幅和溫度。還要考慮一些測試過程中會出現(xiàn)的問題：正弦曲線的受限和測試中出現(xiàn)的隨機(jī)振動。通常，工程師和技師將會根據(jù)測試不同的需求選擇合適的粘接劑來粘接加速度傳感器。

  加速度傳感器的粘接安裝用到的粘接劑，一般有氰基丙烯酸鹽,磁鐵，雙面膠帶，石蠟，熱粘接劑等。問題的關(guān)鍵在于如何能夠有效的使用這些粘接劑。在加速度傳感器的粘接過程中，粘合劑的使用量對在加速度傳感器能否達(dá)到良好的頻率響應(yīng)中起到很關(guān)鍵的作用。在一塊小的薄膜上盡可能的用較少的粘接劑粘接加速度傳感器，將會使得加速度傳感器頻率響應(yīng)傳送性較好。

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壓力傳感器故障檢測：

檢查施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當(dāng)引起的，歸納起來有幾個方面。

1、一次元件(孔板、遠(yuǎn)傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對，取壓點(diǎn)不合理。

2、引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測量死區(qū)。

3、變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。

4、沒有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術(shù)要求。

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