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目前,的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出,傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化,競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場,比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與*的擴大。
德國賀德克HYDAC傳感器的故障檢測:檢查施工現場出現的故障,絕大多數是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的,歸納起來有幾個方面。1、一次元件(孔板、遠傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對,取壓點不合理。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。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、沒有嚴格按照技術要求安裝,安裝方式和現場環境不符合技術要求。
HYDAC傳感器是基于這樣一個原理:
彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形,電阻應變片變形后,它的阻值將發生變化(增大或減小),再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。由此可見,電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱重傳感器中*的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述稱重傳感器工作原理。
德國賀德克HYDAC的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變為電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優點,如可以抑制溫度變化的影響,可以抑制側向力干擾,可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等,所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。因為全橋式等臂電橋的靈敏度各臂參數一致,各種干擾的影響容易相互抵銷,所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。
造成德國賀德克壓力傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因:1、應變片膠層有氣泡或者有雜質2、應變片本身性能不穩定3、電路中有虛焊點4、彈性體的應力釋放不*;此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關系。電漂或一些漂移都會存在,但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。
零點熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標,受到廣泛重視。上認為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關。在這點上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質,從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點熱漂移,提高傳感器的性能。縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢?零點電漂移除了影響壓力傳感器的測量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢?
利用零點電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點漂移,所謂零點漂移,是指當放大器的輸入端短路時,在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產生的現象。產生零點漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數的影響以及電源電壓的波動等,在多數放大器中,前級的零點漂移影響大,級數越多和放大倍數越大,則零點漂移越嚴重。漂移的大小主要在于應變材料的選用,材料的結構或是組成決定其穩定性或是熱敏性。材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會生產出不同效果的應變值,關鍵也在于通過一些老化等調節后,電橋值的穩定或程規律的變化。
漂移的調節手段很多,大都根據廠家的條件或生產需求所決定,大多數廠家對零點漂移都控制得很好。溫度調節可通過內部溫度電阻和制熱零敏度電阻補償、老化等。對于采用電路轉換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設計更合適的電路來補償。應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。
HYDAC壓力傳感器的精度也是判斷其特性的又一個重要的指標,精度可以說是關系到整個測量系統的準確性,及時性的一個重要的環節。因此,傳感器的程度同樣是我們不可忽視的重要方面。
不過,稱重傳感器的精度就一定要選高的才好嗎?對于傳感器的技術應用來說,精度越高的產品往往就意味著更高的價格。難道只有價位才能夠保證我們測量的需要么?或者,對于我們的需求,我們又該如何進行把握?
其實,如果在我們的測量需求相對恒定的話,我們只需要選擇相對廉價的,重復精度更高的稱重傳感器即可,而并非一定去選用價格更貴的產品。當然,如果要是為了定量分析,或者有著更高測量需求的話,那么我們則必須選用更加的傳感器來滿足我們的應用。
稱重傳感器如使用現場的空間電磁場突然沖擊或變化,致使在橋路網絡上或信號傳輸線上激起相當量值的感應電勢,會引起稱重傳感器輸出波動。針對以上使用特性,使用單位應從電、環境溫度、機械結構及機械操作等方面采取措施,減少或消除對傳感器的影響。
工程上使用的復雜電子衡器和測力系統,還是在實驗室使用的試驗裝置,它們都是由一個或多個傳感器、機械裝置、系統中間接線盒、傳輸電纜和檢測儀表組成。現場計控人員診斷傳感器壓力傳感器故障時,首先應判斷故障來自測量系統的哪個環節。可采用如下方法:
1.用一臺同類型不同量程的高準確度小傳感器當作標準信號發生器來測量判別顯示器是否有故障;
2.用電工三表或搖表檢查電纜是否受傷。用以上方法縮小故障范圍,找出有故障的傳感器。對有故障的傳感器應做進一步的測試與分析,并及時了解故障發生時的運行情況。這一點很重要,因為傳感器引起故障常常與違規操作使用或機械裝置異常或使用環境的變化等因素有關;
3.檢查機械裝置的安裝狀態,發現和排除明顯的機械故障;
4.打開中間接線盒,用一臺正常的儀表分別檢測每只傳感器的工作狀態,判斷某只傳感器是否有故障角度傳感器。
HYDAC壓力傳感器的輸出量與輸入量之間所具有。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的,即稱重傳感器的靜態特性可用一個不含時間變量的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描繪。
傳感器的種類繁多,如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
1、根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型 要進行-個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制。 在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標
2、靈敏度的選擇 通常,在傳感器的線性范圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡量減少從外界引入的廠擾信號。 傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3、頻率響應特性 傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有-定延遲,希望延遲時間越短越好。 傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。 在動態測量中,應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應特性,以免產生過火的誤差。
4、線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。 但實際上,任何傳感器都不能保證的線性,其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時,在一定的范圍內,可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會給測量帶來*的方便。
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