详细介绍
4、线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上,任何传感器都不能保证的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来*的方便。
5、稳定性
传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器*稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。
传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能*使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。
6、精度
精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。
对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
原理应用编辑
种类
力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
认识
在了解压阻式压力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
作业方式编辑
选择压力传感器的时候需要注意很多问题,比如,压力传感器的量程、精度、压力传感器的温度特性,化学特性都是要考虑的,而压力传感器的作业方式也是需要考虑的重要问题。
例如传感器用于气体压力的测量与液体压力的测量时情况便不同。气体是可压缩流体,增多时会贮存一定的压缩能,减压时又以动能释放出来,给传感器弹性膜施加冲击波。要求压力传感器有较大的过载能力。液体是不可压缩流体,在压力传感器安装时,拧紧螺拴又无可压缩空间则可使液体压力升高超过弹性膜的耐压极限,导致弹性膜破裂。由于这种情况屡屡发生,也要求压力传感器有较大的过压能力。压力传感器的工作环境恶劣时,例如有大的振动、冲击,大的电磁干扰,对传感器提出更为严格的要求。不仅过压能力强,而且要求机械密封可靠,防松动,传感器安装正确。传感器自身的引线、引脚以及外导线都应加以电磁屏蔽,并将屏蔽良好接地。此外,应考虑压力传感器与所测流体介质的相容性问题。例如传感器的弹性膜结构应与腐蚀性介质相隔开,此时采有不锈钢波纹套传感器,传感器内用硅油作传压介质。传感器检测易燃、易爆介质压力时,使用小激励电流,防止弹性膜破裂时产生火花、火星,并增加压力传感器外套的耐压能力。
只有了解了压力传感器的作业方式才能更好的选择压力传感器,尤其是如今压力传感器正在飞速发展,所以了解压力传感器的作业方式是非常必要的。
关键作用
压力传感器不仅在生产测量中应用广泛,如今在我们生活中也常常看见,在我们大多的交通工具中都有压力传感器,可能一般人知道汽车上有压力传感器,其实普通的摩托车上也有压力传感器的应用。
摩托车的动力来自汽油机汽缸内油的燃烧。只有充分燃烧才能提供很好的动力,良好的燃烧必须具备良好的混合气、充分的压缩和点火三个条件。电喷系统能否正确的将空燃比控制在所需的范围内,决定了发动机的动力性、经济性和排放指标的优劣。而汽油机空燃比的控制是采用调整与进气量相匹配的供油量实现的,因此,进气空气流量的测量精度直接影响空燃比的控制精度。
内部结构
它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁*力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
工作原理
金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:
R=ρ
式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω· /m)
S——导体的截面积( )
L——导体的长度(m)
我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。
原理应用
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。
陶瓷是一种*的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,*稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。工作原理
金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:
R=ρ
式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω· /m)
S——导体的截面积( )
L——导体的长度(m)
我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。
原理应用
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。
陶瓷是一种*的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,*稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。
保护编辑
压力传感器我们经常使用,我们在使用过程中一定要注意保护压力传感器,因为压力传感器虽然有不锈钢保护,但是压力传感器还是很容易损坏的,尤其的使用不当很容易造成压力传感器损坏导致损失。
首先肯定是传感器超量程使用,不要施加超过额定耐压力的压力。若施加了耐压力以上的压力,可能引起破损。其次是使用环境,避免在有可燃性和爆炸性气体的环境下使用。还有就是电源电压和负载短路,使用时请不要超过使用电压范围。若施加了使用电压范围以上的电压,则可能引起破裂或烧毁。避免使负载短路。否则可能引起破裂或烧毁。还有一点比较少见就是误布线,避免对电源的极性等进行错误布线。否则可能引起破裂或烧毁。
压力传感器再在使用的时候一定要学会如何保护它,否则它很容易被损坏从而造成生产上的损失,当然只要我们按厂家说明书正确操作,避免上述的几个问题,压力传感器还是可以长时间工作的。有些压力传感器能用到几年甚至十几年。主要是要学会如何保护它。
分类编辑
压电式
压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。压电式压力传感器的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。
例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料,压电效应就是在它上面发现。比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法,例如XYδ(+20°~+30°)割型的石英晶体可耐350℃的高温。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。PARKER数显表8800340
SMW法兰盘SPC05.5000/IA/JV
BAUMER编码器GEL208-V-000120B013
ULTRAFILTER备件MPG50 340013
STRAPEX导轨ACOPOS AC114
NORELEM备件MCC26-16/io8B
K+N开关ACOPOS 1090
SIMRIT密封圈Motor MK137-2DK.10.N 101806
FOXBORO电磁阀HRF-52ME
RITTAL柜内风扇DAPE-0375.06800.00
HEIDENHAIN长度测量系统TH1-0150-102-423-101
GEMU电磁阀906816 HDA4444-A-400-000
ODU备件K86300098
GRIGGIO铣刀1108039
WURTH气动扳手此型号替代为:Material-no:00253158,Type:6281,2/2-way-solenoid valve;servo assisted,6281-EV-A50,0BBMSGM89-5-230/56-08
BAUER电机OHDK 14P5101/S14
SIKO编码器PWC 65B 302631
CARLO GAVAZZI现场总线KG41B T103/01E
AVL电路板W4-S140 B911734
SCANCON编码器415/15D1124-1-0+324/2M-1254/1-24VDC
HEIDENHAIN编码器BDK 06.24K50-5-9
ABB备件报101208309 SRB211ST (V2)
B+R端子排RMI25.1156/KR/JV
DOLD继电器R911328491+R911328706+R911330278
HYDAC备件替代型号181519330
RITTAL风扇AE160406 380V
BECKHOFF网卡报P30702/10 IGMF 05 GOP/10
Franz Stickling备件CDK32-5
HYDAC备件I/115TB-1000-815-BZ-C-CL-R
DEMAG控制按钮IC693CPU374-GU CPU HIG
JUMO备件LG3096.60/304/60AV230-240V
SPECK出油泵泵头RCMA420-D-1,B94043001
SCHMERSAL拉线开关序列号167-0140
NORA变压器DRS 125-NA-B-0-K-X-X
GUNTERMANN+DRUNCK信号接收器0-AG-1WC1 Agent for WinCC from V7 and PCS7 from V8
HBM扭矩传感器Mod MWG61 Sn:EQ 08878 1112
DATALOGIC传感器EW-200.01A
TWK电位器B2806/0501/.032
FINDER备件EDS4348-0001-2-PP-000-F1(-1..+1bar)
APTECH备件XS2-18BLPAP2C/24VDC
MTS传感器SK3110000
METAFRAM铜套code DI15-M-7AEB-Z
RITTAL备件SF-MA 080026
HAHN+KOLB1/2"内六方套头棘轮扳子组套请确认型号是否为item no:250632,FL SECTION SEAL KIT MAPLE 60
SAGER+MACK泵GF2000/T06R99/001608
SMW备件TYP:51-48-BM3Z-499G-G Auftr.Nr:171713 Nr:0002 230VAC/1,5A
MONEC备件MS-1000 101207737
WIKA盐酸压力表AT-MC101XL-20
BALDORC框架驱动马达TRIO-PS/1AC/24DC/ 5
RADIO-ENERGIE备件101100016 ML 441-11Y-T-1801
DEMAG异步电动机GN 425-10-180-NI
REBS备件Id-Nr. 018345
SIEMENS模块EDS4448-0040-2-PP-000
WANDFLUH电磁阀Artikel-Nr:003.4109,KHG V AS.08,DN:010,PN:500,KUGELHAHN /SCHMIEDEAUSFUEHRUNG
WIKA压力传感器DS-W12-4
GEFRAN直线电位计314612
MOELLER备件D5.2501.2441.1000
MTS传感器IN 80-S-M8-SA ID:0301483
ITW减压阀2Z144-750-90100
DUNGS压力开关1895204M
ELCIS编码器1533-166B
HOFFMANN备件I=19 2G200112 I W 63U 19 P90 B1
NORD备件MG-AU-VK10-TS-L2250/M2100/18
EEPOS备件301478
JOST振动控制器30065252
METTLER TOLEDO密封传感器RHM0750MD701S1G2100
HEIDENHAIN编码器HDA3845-A-400-000
IGUS电器件42.0001.5724
HEIDENHAIN编码器658110-01
HAHN+KOLB备件ETS7246-A-010-000
KUBLER编码器TN63B/4
MOOG伺浮阀插头AS1030-0000
aplisens备件BHF16.25W1024-E2-A +10136635
RITTAL备件RHM0490MP151S3B6105
LORAMENDI油缸密封包1436000ZISA010001050 88257690-4836592 0006
MTS传感器3N3842
HEIDENHAIN编码器94/21SP01 NR:94211003
FAULHABER转速控制器014108-,Gr. 200
ELCIS编码器732.14.160 0~250kpa
LABOM备件IR485P-421 Art.NO.B91068098
AZ备件3LASE0SI-B00081
HIWIN导轨11BNC-75-5-6/133 NE:22540799
BENDER漏电保护器SK 3305500
KPM止回阀101174534 AZM 415-11/11ZPK14H 24VAC/DC
KLEIN风机1003E 2m
HAHN+KOLB扳手Art.-Nr.7795-A5,80:1 (f. 180 kg-Geb.),HP Grease Pump i=80:1 (400 lb drum)
HYDAC备件77897357
AMETEK备件ESK 2002S
BURKERT电磁阀model 7434 规格:57 × 57 × 32 mm
K+N开关GEL2478XWP400LANK01
SMW备件RBPS1000
HAWE阀MSL-1-120
STAUBLI接头TS40-21/30 834
EISELE接头NS10/25-AM-K10-SK166/1200
REXROTH软管
Tekniprodukter备件610-15D-7-1-411/NB123-FPM
WIKA压力变送器CAT-500-21G7/VA-214
STROMAG制动器AM1364.0/20
PMA模块MDFK 08G2101
RITTAL过滤风扇EZE 63
STROMAG刹车片P462
WIKA压力变送器233.50.160 1.0级 0-100MPa 双刻度 (Psi) M20*1.5
THK导轨DG50U-3 84447350
ROTECH备件ZQ-KOPF
AMF备件RG28P-4EK.4I.1R 112305
KSR KUEBLER油位传感器984M.353104b 0~2.5kPa
PMA变径接头QUINT-PS/1AC/24DC/20
WIKA浮球液位变送器H15.092030 (Standard N10/60)
SCHUNK备件HE-IRT-714015
RITTAL空调IBS-PB CT 24 IO GT-T 24VDC 2742751
FROHLICH+WALTER备件RKL4321/052.0 52m
AIT GOHNER备件MSD4 P53 230VAC/0.6A
HERION备件166073
LUMBERG备件TOS 06-12SIIL
BOURDON HAENNI备件923430 HDA4844-A-250-000
DIETZ备件FO-102909
DIRAK安全锁51045040
AVTRON毫欧表98247044
AFAG备件44.0350.2616
HYDAC高压球阀1L03DE10R(0444J)