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Case 传感知识
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压阻式压力传感器工作原理当传感器处在压力介质中时,介质压力作用于波纹膜片上,其中的硅油受压,硅油将膜片的压力传感给半导体芯体。受压后其电阻值发生变化,电阻信号通过引线引出。不锈钢波纹膜片壳体感受压力并保护芯体,因而压阻式压力传感器能在腐蚀性的介质中感应压力信号。压阻式压力传感器一般通过引线接入惠斯登电桥中。平时敏感芯体没有外加压力作用,电桥处于平衡状态(称为零位),当传感器受压后芯片电阻发生变化,电桥将失去平衡。若给电桥加一个恒定电流或电压电源,电桥将输出与压力对应的电压信号,这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。出现在大部分压力传感器用制造集成电路的方法,形成四个电阻值相等的电阻条,并将它们连接刻制成惠斯登电桥。惠斯登电桥采用恒流供电,这样电桥的输出不受温度的影响,惠斯登电桥检测出电阻值的变化,经过差分一化放大器,输出放大器放大后,再经过电压电流的转换,变换成相应的电流信号,该电流信号通过非线性校正环路的补偿,即产生了输入电压成线性对应关系的4~20mA的标准输出信号。 为减小温度变化对芯体电阻值的影响,提高测量精度,压力传感器都采用温度补偿措施使其零点漂移、灵敏度、线性度、稳定性等技术指标保持较高水平。压阻式压力传感器应用压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 1954年C.S.史密斯详细研究了硅的压阻效应,从此开始用硅制造压力传感器。早期的硅压力传感器是半导体应变计式的。后来在N型硅片上定域扩散P型杂质形成电阻条,并接成电桥,制成芯片。此芯片仍需粘贴在弹性元件上才能敏感压力的变化。采用这种芯片作为敏感元件的传感器称为扩散型压力传感器。这两种传感器都同样采用粘片结构,因而存在滞后和蠕变大、固有频率...
发布时间: 2018 - 04 - 16
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目前,动态扭矩传感器已成为汽车EPS系统中的关键部件之一。它也是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器,它的应用范围很广泛。那么常用的动态矩传感器主要有以下形式:首先是电感式扭矩传感器:该种类型的传感器主要是采用了一种非接触的测量方式,这种扭矩传感器的寿命较长,可靠性高,不易受到磨损。其次是电位计式扭矩传感器:该种类型传感器按照类型可以分为齿轮式,扭杆式,旋臂式。而其中扭杆式测量结构简单、可靠性能相对比较高,在早期应用比较多。该类型的传感器都属于接触式,存在磨损,降低了其性能。还有一种就是金属电阻应变片式:该种类型扭矩传感器主要是在弹性轴上粘贴应变片组成测量电桥,而当弹性轴受扭矩作用时,它会产生一种微小变形后而引起电桥电阻变化,而应变电桥电阻的变化转变为电压信号的变化从而实现我们想要的扭矩测量。但是,该种类型扭矩传感器受应变片材料及稳压电源精度影响较大。因此,当我们选择动态扭矩传感器的时候,需要按照不同的形式,选择自己适合的产品。动态扭矩传感器和静态扭矩传感器对比看出,它的特点是信号输出可任意选择波形─方波或脉冲波,检测精度高、稳定性好、抗干扰性强,不需反复调零即可;连续测量正反扭矩。即可测量静止扭矩,也可测量动态扭矩。体积小、传感器可脱离二次仪表独立使用,只要按插座针号提供 +15V,-15V(200mA)的电源,即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号,量轻、易于安装。测量范围: 0—10000Nm标准可选, 非标准2万Nm、3万Nm、5万Nm、8万Nm、10万Nm、15万Nm、20万Nm、50万Nm、100万Nm、200万Nm可定制,特殊量程定制,这一点也是静态扭矩传感器和动态扭矩传感器比较大的区别。
发布时间: 2018 - 04 - 16
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1. 扭矩测量功能;能源及信号非接触传递功能,输出信号数字化功能。  2. 可以传递静止扭矩信号、旋转扭矩信号、动态扭矩信号、静态扭矩信号。  3. 传递信号时与是否旋转,转速和转向无关。可以适应长时间,高转速运转。   4. 精度高,稳定性好。  5. 体积小,重量轻,易于安装。  6. 不需反复调零即可连续传递正反转扭矩信号。  7. 没有集流环等磨损件,可以高转速长时间运行。  8. 抗干扰性强。  9. 可任意位置,任意方向安装。
发布时间: 2018 - 04 - 13
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在电机测试系统当中,扭矩的测量往往是通过扭矩传感器来实现的。下面是典型的电机扭矩测试方式:被测电机通过联轴器连接扭矩传感器,扭矩传感器另外一端通过联轴器连接负载电机。系统工作时,被测电机工作在速度环(或扭矩环),负载电机工作在扭矩环(或速度环),扭矩传感器测量扭矩大小并将扭矩值通过信号传送给测量仪器。了解了扭矩测试过程,我们就可以找到扭矩测试的关键因素点,第一:扭矩传感器的测量精度;第二:测试仪器的测量精度;第三:电机(被测和负载)的扭矩加载精度;第四:系统的机械安装精度。接下来我们针对每一个因素点进行分析。首先是扭矩传感器的测量精度。有人说扭矩传感器的很简单,每一个传感器都有标称精度,直接查看其手册资料就可以知道。确实无论国内还是国外的扭矩传感器,都有其标称的测量精度,但是扭矩传感器都有其测量量程,如何选择合适的量程也是至关重要的因素。这里给大家推荐一个“三五原则”,所谓的“三五原则”就是当测试扭矩在1N.m以内时,为保证测量精度,建议测量范围不小于量程的三分之一,比如量程为1N.m的传感器,建议最小测到0.33N.m;当测量扭矩在1N.m以上时,为保证测量精度,建议测量范围不小于量程的五分之一,比如量程为10N.m的传感器,建议最小测到2N.m。只有这样才能保证扭矩传感器的测量精度。第二测试仪器的测量精度,传统的电机测试系统是采用电参数表、扭矩仪等分立仪器对电参数和扭矩转速参数分别测试进行测量,在稳态下测量精度可以保证,一旦进行瞬态参数的测量将大大影响测量精度。因此在瞬态测试情况下必须使用功率分析仪此类高精度测量仪器,同步对电参数和扭矩转速测试进行测量,保持测量数据的准确。第三扭矩加载精度,当我们能保证测量精度时,必须考虑系统的加载精度。比如系统在测试过程中,我们想测试5N.m力矩点时,通过控制器发送指令,控制电机进行加载,此时系统必须要能同步监测实际扭矩量,并实时通过...
发布时间: 2018 - 04 - 13
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扭矩传感器在是工业自动化应用中非常灵活敏感的仪器之一,扭矩传感器的工作精度一般要求也是相当高。于是我们对新买的扭矩传感器校准问题是不能忽视的。扭矩传感器的校准分为很多不同方式,各种不同的校准方式也有着各自不同的优势。我们可以选择不同的校准方式,在校准实验室或测试台现场的校准,校准传感器的任务,像使用于功率测试台中的那样的应用,一直是把测量量扭矩传输进应用。最简单的是测量量扭矩传输直接通过留在传动轴系中的扭矩传感器执行。这也就是在厂家校准设备或其他在现场的校准实验室进行的扭矩传感器的校准作为参考被引用。对此视PTB校准书或DKD校准书直到厂家测试简报的要求而定,可以应用所有等级证书。但是当扭矩传感器被用于测试台时,当地的边界条件对测试台的扭矩传感器的测量不可靠性有决定性的影响并引起进一步的偏差。这类偏差的原因可能是测试台部件如架子或离合器。某些因素如部件的校准,配合零件或螺栓的弹性材料习性可能影响传动轴系的形变习性并由此影响扭矩传感器本身,因此扭矩传感器的测量特征受到影响。测试台校准的优势有三点:第一是在测试台的安装状态和和校准时的安装状态的差异产生的影响消失。其二是再校准通过快速实施节省时间,因为无需全部拆卸和运输到外部校准实验室,其三由于测试台的应用是作为整体测量手段体现的,它的干净利落的可追溯性是有证书的,使得现场校准的接近可追溯性的基本思想,弄清对校准的精确度要求。扭矩传感器还有一种方式的校准为动态校准,作为狭义的动态校准必须认识到,在校准时获得的扭矩随时间很快变化,它在它的动态中相应于可能的运行的时间变化。对此要求,在扭矩连续变化时既要确定参考扭矩又要测量待校准的传感器的输出。这要求特别地注意测量的同时性。此外,如果采用不是适于参考和校准对象的严格相同的放大器类型,放大器的信号走时对变化快速的扭矩有影响。不同的信号走时也可以是滤波器的不同调节以及不同特征的结果。杠杆...
发布时间: 2018 - 04 - 11
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