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傳感器的技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用特征

2023年02月11日 11:55:20      來源:上海安銳自動(dòng)化儀表有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量:29

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傳感器的技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用特征

 
 

 

傳感器的應(yīng)用特征和技術(shù)參數(shù)
 
 負(fù)荷特性  

   額定量程:一只傳感器的額定量程是指在設(shè)計(jì)此傳感器在設(shè)計(jì)此傳感器時(shí),是以多大的力值來計(jì)算的。但實(shí)際使用時(shí),一般只用額定量程的2/3~1/3甚至只有1/6。(原因見下面分析)。
    允許使用負(fù)荷(或稱安全超載):允許在一定范圍內(nèi)超負(fù)荷工作。一般為120%~150%;
極限負(fù)荷(或稱極限超載):意即當(dāng)工作超過此值時(shí),傳感器將會(huì)受到損壞。此值一般為200%FS~500%FS。
   當(dāng)電子秤的量程確定后,傳感器的量程應(yīng)選得比計(jì)算值要大,例6支30噸汽車秤,照均分計(jì)算,傳感器的量程應(yīng)為5噸,但實(shí)際上我們用不著量程只有15~20噸,是計(jì)算值的3~5倍。這是有理同的:因?yàn)閷?shí)際工作時(shí)的偏載,超載和沖擊是不可避免的。
   還有一點(diǎn)要說明的是,量程與靈敏系數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)設(shè)計(jì)靈敏度為1mv/v時(shí),在同等的結(jié)構(gòu)條件下,它顯然比設(shè)計(jì)靈敏度為3mv/v的傳感器安力要大3倍。
   所以傳感器量程的選擇有一定的機(jī)動(dòng)性和規(guī)律性,一般要求用戶提供總重,凈重及使用工況,在訂貨前必須了解用戶買此傳感器將去干什么用,這是極重要的,保證用戶使用成功。才會(huì)有本公司成功和聲譽(yù)。

  技術(shù)參數(shù)  

靈敏系數(shù)

非線性誤差

重復(fù)性誤差

滯后誤差

蠕變和蠕變誤差

溫度特性

電器特性

其它使用特性

靈敏系數(shù):傳感器的靈敏系數(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)有基本的規(guī)范:1mv/v、2mv/v、3mv/v。在訂貨時(shí)必須明確此參數(shù)。因?yàn)楫?dāng)本公司產(chǎn)品與其它公司產(chǎn)品配套時(shí),其靈敏系數(shù)必須一致。否則就無法匹配,精度*高都無法使用。此參數(shù)表征了傳感器的輸出特性。

非線性誤差:這是表征此傳感器輸出的電壓信號(hào)與負(fù)荷之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的**程度的參數(shù)。例*大量程為5噸的傳感器,在理想條件下,空輸出為零,滿負(fù)荷輸出為5000時(shí),則在1噸時(shí)應(yīng)輸出為1000,2噸時(shí)應(yīng)輸出為2000,3噸時(shí)應(yīng)輸出3000,4噸時(shí)應(yīng)輸出4000。但事實(shí)上這樣的傳感器是不可能有的,它必然有誤差,此不一一對(duì)應(yīng)的誤差,稱為非線性誤差。國標(biāo)表達(dá):在被試傳感器上順序施加不少于5級(jí)載荷,通常為0%、20%、40%、60%、80%、99%的額定載荷。并在每次施加載荷后測(cè)量每一測(cè)試點(diǎn)上傳感器上的輸出信號(hào)值。以上下兩行程為一個(gè)測(cè)量循環(huán),通常共測(cè)3個(gè)循環(huán)。則傳感器的非線性(L)按下式計(jì)算:L=ΔθL/θn×99%
△ θL -- 同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次上行程實(shí)際輸出信號(hào)值的算術(shù)平均與平均端點(diǎn)直線之間的*大差值(mv)

重復(fù)性誤差:重復(fù)性誤差表征傳感器在同一負(fù)荷在同樣條件下反復(fù)施加時(shí),其輸出值是否能重復(fù)一致,這項(xiàng)特性更重要,更能反映傳感器的品質(zhì)。
國標(biāo)對(duì)重復(fù)性的誤差的表述:重復(fù)性誤差可與非線性同時(shí)測(cè)定。傳感器的重復(fù)性誤差(R)按下式計(jì)算:R=ΔθR/θn×99%。
ΔθR -- 同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次測(cè)量的實(shí)際輸出信號(hào)值之間的*大差值(mv)。

滯后誤差:滯后誤差的通俗意思是:逐級(jí)施加負(fù)荷再依次卸下負(fù)荷時(shí),對(duì)應(yīng)每上等負(fù)荷,理想情況下應(yīng)有一樣的讀數(shù),但事實(shí)上下一致,這不一致的程度用滯后誤差這一指標(biāo)來表示。國標(biāo)中是這樣來計(jì)算滯后誤差的:傳感器的滯后誤差(H)按下式計(jì)算:
H=ΔθH/θn×99%。
ΔθH --同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次行程實(shí)際輸出信號(hào)值的算術(shù)平均與3次上行程實(shí)際輸出信號(hào)值的算術(shù)平均之間的*大差值(mv)。

蠕變和蠕變誤差:要求從兩個(gè)方面檢驗(yàn)傳感器的蠕變誤差:其一量蠕變:在5-10秒時(shí)間無沖擊地加上額定負(fù)荷,在加荷后5~10秒讀數(shù),然后在30分鐘內(nèi)按一定的時(shí)間性間隔依次記下輸出值。傳感器蠕變(CP)按下式計(jì)算:
CP=θ2 - θ3/θn×99%。(見圖示說明)
其二是蠕變恢復(fù):盡快去掉額定負(fù)荷(在5~10秒時(shí)間內(nèi)),卸荷后在5~10秒內(nèi)立即讀數(shù),然后在30分鐘內(nèi)按一定的時(shí)間間隔依次記下輸出值。傳感器的蠕變恢復(fù)(CR)按下式計(jì)算:
CR=θ5 - θ6 /θn×99%。(見圖示說明)。

溫度特性:

  1. 允許使用溫度:規(guī)定了此傳感器能適用的場(chǎng)合。例常溫傳感器一般標(biāo)注為:-20℃ ---+70℃。高溫傳感器標(biāo)注為:-40℃ --- 250℃。

  2. 溫度補(bǔ)償范圍:說明此傳感器在生產(chǎn)時(shí)已在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了補(bǔ)償。例常溫傳感器一般標(biāo)注為-10℃ -+55℃。

  3. 零點(diǎn)溫度影響(俗稱零點(diǎn)溫漂):表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)它的零點(diǎn)的穩(wěn)定性。一般以每℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)量單位。

  4. 輸出靈敏系數(shù)的溫度影響(俗稱系數(shù)溫漂):此參數(shù)表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)輸出靈敏度的穩(wěn)定性。一般以每℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)量單位。

電器特性:

  1. 輸出阻抗:當(dāng)本公司傳感器與其它廠家傳感器并聯(lián)使用時(shí),必須弄清該公司產(chǎn)品的輸出阻抗,此值必須與其一致,否則它會(huì)直接影響電子秤的輸出特征和四角誤差的調(diào)試。國內(nèi)外應(yīng)變式傳感器的輸出阻抗有一定的規(guī)范:一般為350歐、700歐、也有600歐(例菲利浦公司的傳感器)。

  2. 輸入阻抗:由于傳感器的輸入端彈模補(bǔ)償電阻和靈敏系數(shù)調(diào)整電阻,所以傳感器的輸入電阻都大于輸出電阻,但可通過并聯(lián)電阻方法使其變化。要求各傳感器的輸入阻抗一致,若與其它廠家的傳感器匹配。則應(yīng)使輸入阻抗與其一致,否則在調(diào)試四角誤差時(shí)會(huì)增加工時(shí),因?yàn)閭鞲衅鞯妮斎胱杩箤?duì)穩(wěn)壓電源而言是一個(gè)負(fù)載,只有負(fù)載一樣,同一穩(wěn)壓電源才會(huì)提供一樣的電源電壓。

  3. 絕緣阻抗:這是傳感器的一個(gè)重要性能參數(shù)。絕緣阻抗相當(dāng)于傳感器橋路與地之間串了一個(gè)阻值與其相當(dāng)?shù)牡碾娮瑁瑢?duì)這樣一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算,可證明絕緣電阻的大小會(huì)影響傳感器的各項(xiàng)性能。而當(dāng)絕緣阻抗低于某一個(gè)值時(shí),電橋?qū)o法正常工作。

  4. 推薦激勵(lì)電壓:一般為5~10伏。因一般稱重儀表內(nèi)配的穩(wěn)壓電源為5或10伏。

  5. 允許*大激勵(lì)電壓:為了提高輸出電號(hào),在某些情況下(例如大皮重)要求利用加大極激勵(lì)電壓的條件下來獲得較大的信號(hào),此時(shí)可加大激勵(lì)電壓;應(yīng)變片允許通過*大電流為25毫安,所以當(dāng)橋路阻抗為350歐的傳感器,允許*大極力電壓為17伏,由于采用高品質(zhì)的應(yīng)變計(jì),我們把*大激勵(lì)電壓定為20伏。而對(duì)于橋路阻抗為700歐的傳感器,允許*大激勵(lì)電壓還可高一倍。

其它使用特性:電纜長(zhǎng)度,它與現(xiàn)場(chǎng)布局有關(guān),定貨前必須看清楚公司產(chǎn)品的常規(guī)電纜長(zhǎng)度。另外,注意環(huán)境是否有腐蝕性、是否有沖擊情況、是否高溫或低溫。



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