传感器基本知识科普:
压电传感器能测什么?
动态测量(如,测量值随时间快速变化)。压电传感器不能做静态测试,因为当施加压力时压电传感器的压电晶体产生电荷,但电荷较终泄漏到零。
制造压电传感器有哪些基本的结构设计?
他们是弯曲、压缩和剪切设计。三个设计含有压电元件的基本组件,振动质量块,北京PCB力传感器质量可靠,基座,北京PCB力传感器质量可靠,和外壳,北京PCB力传感器质量可靠。
用于生产压电元件的主要材料是什么?
石英和锆钛酸铅(陶瓷)是制造压电元件的两种较普通的材料,石英传感器提供高电压灵敏度,需要电压放大器调节信号。陶瓷传感器提供高电荷输出和高电容。
什么是频率响应?
频率响应是传感器提供线性响应的频率范围。比较高频率响应取决于传感器的共振频率, 比较低频响是由传感器的放电时间常数来决定的。
什么是共振频率?
共振频率是传感器趋于以比较大幅度振动的频率。世界上每一个物体本身基于其机械构造有自己的共振频率, 共振频率由下面的公式决定:
Resonant Frequency = √stiffness / seismic mass
共振频率=√刚度/质量块
什么是放电时间常数?
放电时间常数是信号衰减63%时的测量时间。放电时间常数越高,信号衰减就越慢,因此低频响应越好。放电时间常数是由下式确定:
放电时间常数=电阻x电容
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称重传感器构成:
1、称重敏感元件
直接感受被测量(质量)并输出与被测量有确定关系的其他量的元件。如电阻应变式称重传感器的弹性体,是将被测物体的质量转变为形变;电容式称重传感器的弹性体将被测的质量转变为位移。
变换元件
又称传感元件,是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号。如电阻应变式称重传感器的电阻应变计(或称电阻应变片),将弹性体的形变转换为电阻量的变化;电容式称重传感器的电容器,将弹性体的位移转变为电容量的变化。有时某些元件兼有敏感元件和变换元件两者的职能。如电压式称重传感器的压电材料,在外载荷的作用下,在发生变形的同时输出电量。
测量元件
将变换元件的输出变换为电信号,为进一步传输、处理、显示、记录或控制提供方便。如电阻应变式称重传感器中的电桥电路,压电式称重传感器的电荷前置放大器。
辅助电源
为传感器的电信号输出提供能量。一般称重传感器均需外链电源才能工作。因此,作为一个产品必须标明供电的要求,但不作为称重传感器的组成部分。有些传感器,如磁电式速度传感器,由于他输出的能量较大,故不需要辅助电源也能正常工作。所以并非所有传感器都要有辅助电源。
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压力传感器定义及应用领域:
压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。
压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型,压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。
压力传感器是工业实践中较为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、**、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。
加速度传感器的选型:
测量频率范围
传感器的频率测量范围是指传感器在规定的频率响应幅值误差内(±5%, ±10%, ±3dB)传感器所能测量的频率范围。频率范围的高,低限分别称为高,低频截至频率。截至频率与误差直接相关,所允许的误差范围大则其频率范围也就宽。作为一般原则,传感器的高频响应取决于传感器的机械特性,而低频响应则由传感器和后继电路的综合电参数所决定。高频截止频率高的传感器必然是体积小,重量轻,反之用于低频测量的高灵敏度传感器相对来说则一定体积大和重量重。
内部结构
内部结构是指敏感材料晶体片感受振动的方式及安装形式,有压缩和剪切两大类,常见的有中心压缩、平面剪切、环型剪切。中心压缩频响高于剪切型,剪切型的环境适应性好于中心压缩型。如配用积分型电荷放大器测量速度、位移时,较好选用剪切型产品,这样所得信号波动小,稳定性好。
取决于系统和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的。数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。
内置电路
内置的概念是将电荷/电压转换放大电路置于加速度计内,成为具有电压输出功能的传感元件。它可分双电源(四线)及单电源(二线并带偏置的称ICP)两种,下面所指内装电路专指ICP型。
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如何理解传感器电流输出信号?
在连续7天24小时过程监控应用中,需要PLC,DCS或SCADA系统记录、分析信号趋势,具有4-20mA输出信号的振动变送器是比较理想的选择。但是4-20mA信号究竟表达什么呢?因为大多数振动变送器的基础传感元件跟典型的加速度计一样或者相似,变送器将AC交流原始电压信号在内部转化成电流信号。在转化的过程中,电流输出可能扩展为以下三个值中之一:
RMS (root mean square) 有效值RMS(均方根值)
AC信号转换到DC信号并不是平均每个AC信号值那么简单。对于正弦波,正半周期和负半周期是相等的,这个平均会产生零,没有测量数值。相反,为了获取有用的结果,对AC信号进行加权平均计算,术语称为均方根值(RMS)。
Peak 峰值
True Peak 真实峰值
一个4-20mA变送器转换加速度电压输出到电流输出,是通过多个电路过程来实现的。在AC到DC电压转换过程中,所有的频率数据都从信号中消除。
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扭矩传感器综述:
扭矩传感器,又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪,分为动态和静态两大类,其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。 扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。
扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分较广,主要用于:
1、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测;
2、风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测;
3、铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测;
4、可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测;
5、可用于制造粘度计;
6、可用于过程工业和流程工业中;
7、可以应用于实验室,测试部门以及生产监控和质量控制;
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