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Case 傳感知識
來源:
壓阻式壓力傳感器工作原理當(dāng)傳感器處在壓力介質(zhì)中時,介質(zhì)壓力作用于波紋膜片上,其中的硅油受壓,硅油將膜片的壓力傳感給半導(dǎo)體芯體。受壓后其電阻值發(fā)生變化,電阻信號通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體感受壓力并保護芯體,因而壓阻式壓力傳感器能在腐蝕性的介質(zhì)中感應(yīng)壓力信號。壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯登電橋中。平時敏感芯體沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(tài)(稱為零位),當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化,電橋?qū)⑹テ胶狻H艚o電橋加一個恒定電流或電壓電源,電橋?qū)⑤敵雠c壓力對應(yīng)的電壓信號,這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉(zhuǎn)換成壓力信號輸出。出現(xiàn)在大部分壓力傳感器用制造集成電路的方法,形成四個電阻值相等的電阻條,并將它們連接刻制成惠斯登電橋?;菟沟请姌虿捎煤懔鞴╇?,這樣電橋的輸出不受溫度的影響,惠斯登電橋檢測出電阻值的變化,經(jīng)過差分一化放大器,輸出放大器放大后,再經(jīng)過電壓電流的轉(zhuǎn)換,變換成相應(yīng)的電流信號,該電流信號通過非線性校正環(huán)路的補償,即產(chǎn)生了輸入電壓成線性對應(yīng)關(guān)系的4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。 為減小溫度變化對芯體電阻值的影響,提高測量精度,壓力傳感器都采用溫度補償措施使其零點漂移、靈敏度、線性度、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)保持較高水平。壓阻式壓力傳感器應(yīng)用壓力傳感器是工業(yè)實踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感器,并廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。 1954年C.S.史密斯詳細研究了硅的壓阻效應(yīng),從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導(dǎo)體應(yīng)變計式的。后來在N型硅片上定域擴散P型雜質(zhì)形成電阻條,并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu),因而存在滯后和蠕變大、固有頻率...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 16
來源:
目前,動態(tài)扭矩傳感器已成為汽車EPS系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一。它也是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機械功率的精密測量儀器,它的應(yīng)用范圍很廣泛。那么常用的動態(tài)矩傳感器主要有以下形式:首先是電感式扭矩傳感器:該種類型的傳感器主要是采用了一種非接觸的測量方式,這種扭矩傳感器的壽命較長,可靠性高,不易受到磨損。其次是電位計式扭矩傳感器:該種類型傳感器按照類型可以分為齒輪式,扭桿式,旋臂式。而其中扭桿式測量結(jié)構(gòu)簡單、可靠性能相對比較高,在早期應(yīng)用比較多。該類型的傳感器都屬于接觸式,存在磨損,降低了其性能。還有一種就是金屬電阻應(yīng)變片式:該種類型扭矩傳感器主要是在彈性軸上粘貼應(yīng)變片組成測量電橋,而當(dāng)彈性軸受扭矩作用時,它會產(chǎn)生一種微小變形后而引起電橋電阻變化,而應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)我們想要的扭矩測量。但是,該種類型扭矩傳感器受應(yīng)變片材料及穩(wěn)壓電源精度影響較大。因此,當(dāng)我們選擇動態(tài)扭矩傳感器的時候,需要按照不同的形式,選擇自己適合的產(chǎn)品。動態(tài)扭矩傳感器和靜態(tài)扭矩傳感器對比看出,它的特點是信號輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波,檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強,不需反復(fù)調(diào)零即可;連續(xù)測量正反扭矩。即可測量靜止扭矩,也可測量動態(tài)扭矩。體積小、傳感器可脫離二次儀表獨立使用,只要按插座針號提供 +15V,-15V(200mA)的電源,即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號,量輕、易于安裝。測量范圍: 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬Nm、3萬Nm、5萬Nm、8萬Nm、10萬Nm、15萬Nm、20萬Nm、50萬Nm、100萬Nm、200萬Nm可定制,特殊量程定制,這一點也是靜態(tài)扭矩傳感器和動態(tài)扭矩傳感器比較大的區(qū)別。
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 16
來源:
1. 扭矩測量功能;能源及信號非接觸傳遞功能,輸出信號數(shù)字化功能?! ?. 可以傳遞靜止扭矩信號、旋轉(zhuǎn)扭矩信號、動態(tài)扭矩信號、靜態(tài)扭矩信號?! ?. 傳遞信號時與是否旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向無關(guān)??梢赃m應(yīng)長時間,高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。   4. 精度高,穩(wěn)定性好?! ?. 體積小,重量輕,易于安裝。  6. 不需反復(fù)調(diào)零即可連續(xù)傳遞正反轉(zhuǎn)扭矩信號?! ?. 沒有集流環(huán)等磨損件,可以高轉(zhuǎn)速長時間運行?! ?. 抗干擾性強?! ?. 可任意位置,任意方向安裝。
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 13
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在電機測試系統(tǒng)當(dāng)中,扭矩的測量往往是通過扭矩傳感器來實現(xiàn)的。下面是典型的電機扭矩測試方式:被測電機通過聯(lián)軸器連接扭矩傳感器,扭矩傳感器另外一端通過聯(lián)軸器連接負載電機。系統(tǒng)工作時,被測電機工作在速度環(huán)(或扭矩環(huán)),負載電機工作在扭矩環(huán)(或速度環(huán)),扭矩傳感器測量扭矩大小并將扭矩值通過信號傳送給測量儀器。了解了扭矩測試過程,我們就可以找到扭矩測試的關(guān)鍵因素點,第一:扭矩傳感器的測量精度;第二:測試儀器的測量精度;第三:電機(被測和負載)的扭矩加載精度;第四:系統(tǒng)的機械安裝精度。接下來我們針對每一個因素點進行分析。首先是扭矩傳感器的測量精度。有人說扭矩傳感器的很簡單,每一個傳感器都有標(biāo)稱精度,直接查看其手冊資料就可以知道。確實無論國內(nèi)還是國外的扭矩傳感器,都有其標(biāo)稱的測量精度,但是扭矩傳感器都有其測量量程,如何選擇合適的量程也是至關(guān)重要的因素。這里給大家推薦一個“三五原則”,所謂的“三五原則”就是當(dāng)測試扭矩在1N.m以內(nèi)時,為保證測量精度,建議測量范圍不小于量程的三分之一,比如量程為1N.m的傳感器,建議最小測到0.33N.m;當(dāng)測量扭矩在1N.m以上時,為保證測量精度,建議測量范圍不小于量程的五分之一,比如量程為10N.m的傳感器,建議最小測到2N.m。只有這樣才能保證扭矩傳感器的測量精度。第二測試儀器的測量精度,傳統(tǒng)的電機測試系統(tǒng)是采用電參數(shù)表、扭矩儀等分立儀器對電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速參數(shù)分別測試進行測量,在穩(wěn)態(tài)下測量精度可以保證,一旦進行瞬態(tài)參數(shù)的測量將大大影響測量精度。因此在瞬態(tài)測試情況下必須使用功率分析儀此類高精度測量儀器,同步對電參數(shù)和扭矩轉(zhuǎn)速測試進行測量,保持測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。第三扭矩加載精度,當(dāng)我們能保證測量精度時,必須考慮系統(tǒng)的加載精度。比如系統(tǒng)在測試過程中,我們想測試5N.m力矩點時,通過控制器發(fā)送指令,控制電機進行加載,此時系統(tǒng)必須要能同步監(jiān)測實際扭矩量,并實時通過...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 13
來源:
扭矩傳感器在是工業(yè)自動化應(yīng)用中非常靈活敏感的儀器之一,扭矩傳感器的工作精度一般要求也是相當(dāng)高。于是我們對新買的扭矩傳感器校準(zhǔn)問題是不能忽視的。扭矩傳感器的校準(zhǔn)分為很多不同方式,各種不同的校準(zhǔn)方式也有著各自不同的優(yōu)勢。我們可以選擇不同的校準(zhǔn)方式,在校準(zhǔn)實驗室或測試臺現(xiàn)場的校準(zhǔn),校準(zhǔn)傳感器的任務(wù),像使用于功率測試臺中的那樣的應(yīng)用,一直是把測量量扭矩傳輸進應(yīng)用。最簡單的是測量量扭矩傳輸直接通過留在傳動軸系中的扭矩傳感器執(zhí)行。這也就是在廠家校準(zhǔn)設(shè)備或其他在現(xiàn)場的校準(zhǔn)實驗室進行的扭矩傳感器的校準(zhǔn)作為參考被引用。對此視PTB校準(zhǔn)書或DKD校準(zhǔn)書直到廠家測試簡報的要求而定,可以應(yīng)用所有等級證書。但是當(dāng)扭矩傳感器被用于測試臺時,當(dāng)?shù)氐倪吔鐥l件對測試臺的扭矩傳感器的測量不可靠性有決定性的影響并引起進一步的偏差。這類偏差的原因可能是測試臺部件如架子或離合器。某些因素如部件的校準(zhǔn),配合零件或螺栓的彈性材料習(xí)性可能影響傳動軸系的形變習(xí)性并由此影響扭矩傳感器本身,因此扭矩傳感器的測量特征受到影響。測試臺校準(zhǔn)的優(yōu)勢有三點:第一是在測試臺的安裝狀態(tài)和和校準(zhǔn)時的安裝狀態(tài)的差異產(chǎn)生的影響消失。其二是再校準(zhǔn)通過快速實施節(jié)省時間,因為無需全部拆卸和運輸?shù)酵獠啃?zhǔn)實驗室,其三由于測試臺的應(yīng)用是作為整體測量手段體現(xiàn)的,它的干凈利落的可追溯性是有證書的,使得現(xiàn)場校準(zhǔn)的接近可追溯性的基本思想,弄清對校準(zhǔn)的精確度要求。扭矩傳感器還有一種方式的校準(zhǔn)為動態(tài)校準(zhǔn),作為狹義的動態(tài)校準(zhǔn)必須認識到,在校準(zhǔn)時獲得的扭矩隨時間很快變化,它在它的動態(tài)中相應(yīng)于可能的運行的時間變化。對此要求,在扭矩連續(xù)變化時既要確定參考扭矩又要測量待校準(zhǔn)的傳感器的輸出。這要求特別地注意測量的同時性。此外,如果采用不是適于參考和校準(zhǔn)對象的嚴格相同的放大器類型,放大器的信號走時對變化快速的扭矩有影響。不同的信號走時也可以是濾波器的不同調(diào)節(jié)以及不同特征的結(jié)果。杠桿...
發(fā)布時間: 2018 - 04 - 11
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