传感器原理，分类
l 传感器制造流程
l 传感器各项指标意义及常见提问(需掌握)
l 各种传感器特点及主要应用场合(需掌握)
l － 传感器原理:
原理：传感器均大多为电阻应变式称重传感器，传感器由弹性体，电阻应变敏感元件（应变片）及变换电路组成。被测的重量作用在弹性体上，弹性体产生变形，贴在弹性体上的应变片阻值随之发生变化，然后由变化电路将电阻变化转变成电压变化输出。使用时，根据传感器标定的数据，由传感器的电压变化值确定出被测重量。
简化的桥路：
弹性体受力时，G1，G4拉伸，阻值变大，G2，G3压缩，阻值变小，惠斯通电桥不平衡产生电压输出变化。
实际上，传感器均需要各项补偿（温度，灵敏度等）才能达到一定的精度以满足使用要求。所以实际的桥路要复杂一些。
分类：
按材料分有两大类：钢传感器，铝传感器。
按用处分有两大类：单用传感器（一台秤用一只传感器），多用传感器（一台秤用几只传感器）
按受力原理分:
主要工序流程:
传感器生产工艺环节较多，工艺性强，有工艺品之称。尤其测试比较多而且还要将弹性体送到外面去热处理，镀镍等。所以生产周期相对要长一些。一般从弹性体机加工开始到成品出来约一个月左右。
各项主要指标意义：
l 精度等级:(国标)由非线性，滞后，重复性，蠕变，零点温度系数，灵敏度温度系数六项指标中最大的误差确定。分为0.02,0.03,0.05等.
l 额定输出：即灵敏度，传感器承受最大称量时，输出值与激励电压之比。标准灵敏度有1，1。5，2，2。5，3mv/V 5档，一般为2mv/V.
l 非线性：传感器进程校准曲线与理论直线的偏差。
l 重复性：在相同的负荷及环境下，连续数次进程所得传感器输出读数之间的差值。
l 滞后：施加同一载荷时传感器输出读数之间的最大差值，其中一次是进程读数，另一次是回程读数。
l 零点输出：传感器零载时的输出值。
l 蠕变：负荷不变，所有环境及其他变量不变的情况下，传感器输出随时间的变化。（考核时间影响）
l 零点温度系数：温度变化引起的零点漂移。（考核温度影响）
l 灵敏度温度系数：温度变化引起的零灵敏度漂移。（考核温度影响）
l 补偿温度范围：在此温度范围内，传感器各项技术指标符合样本所列的要求。
l 使用温度范围：传感器可以正常工作的温度范围。
l 绝缘电阻：传感器各接线端子与弹性体之间的电阻值，一般大于5000 M欧姆（50V电压下）
l 安全超载：可以施加在传感器的最大负载，此时传感器在性能特性上不会产生超出规定值的永久性漂移。
l 极限超载：施加在传感器的最大负载，此时传感器不会产生弹性体结构上的破坏。
l 防护等级：按标准规定的检验方法，外壳对防止固体异物进入或水进入所提供的保护程度。
IP65：尘密，防强烈喷水。 IP67：尘密，防短时间浸水影响。 IP68：尘密，防持续潜水影响。
常见提问:
1 C3(C2,C4,C5,C6等)与0.02级有何区别?
答: 0.02级是现在国内比较习惯的评价传感器的方法,是考核传感器的各项分项指标.而C3是国际法制计量组织OIML R60[称重传感器计量规程]国际建议评价传感器的方法(现行国标也已等效采用OIML R60),是综合传感器各种误差(如非线性,滞后,温度误差)的总误差带的概念,使用了误差带的概念后,就允许人们对构成测试总误差的各个分量进行平衡,从而获得所希望的最终结果.可以简单的认为C3比0.02级要求严格,相当于0.017.并且C3是国际标准,评价传感器更合理.
参见下图:
2 使用温度和补偿温度有何区别?
答:补偿温度(-10度--+40度)覆盖了绝大部分用户的实际使用温度范围,传感器是按照这个温度补偿并测试的,以保证在此温度范围内传感器各项技术指标是满足要求的, 使用温度(-20度-+60度)范围是指在此温度范围内传感器可以正常工作,但是并不等于说传感器的各项指标就不保证了,只是我们生产厂家没有去测试而已(因为考虑到浪费能源等原因,没有太多的必要),实际上我们的补偿都是线性补偿,一般来说都不会超差.
3 在外面如何初步判断传感器是否损坏?
答:在外面能够测试的指标只有输入输出阻抗,绝缘电阻及零点输出大小.首先可以测试输入或输出阻抗,若输入输出阻抗超差很多(如350欧姆的传感器输入输出阻抗已达600-700欧姆)则传感器已损坏.接下来再测零点输出,若传感器激励电压为12.5V,则输出 应小于3 mV.若零点超差如十几毫伏(输入输出阻抗是好的)则传感器已超载过(产生塑性变形).若以上三项指标都是好的,而秤读数不稳定则有可能传感器绝缘电阻不好,可以测试传感器的接线端子和弹性体之间的电阻,绝缘电阻应该大于5000 M欧姆.一般,传感器不会非线性,滞后,重复性损坏(这些性能是由传感器结构设计决定的).
4能否将传感器电缆加长或减短?
答:原理上讲是不好的,传感器的灵敏度会改变,若是多用传感器可能角差用接线盒调不过来(例如将一只传感器的电缆线由10米剪到2米),若加长电缆式密封不好有可能将来有隐患.但单用传感器问题不大,可以剪短但想加长电缆最好定作长电缆的传感器. |
|
闽公网安备 35020602000072号
