SICK傳感器是工業(yè)實(shí)踐中zui為常用的種傳感器。般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號。或在段連續(xù)的時間間隔內(nèi),其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,這樣的SICK傳感器。
在選擇SICK傳感器的時候如何理解負(fù)壓問題直是困擾用戶的個問題,選擇不好會導(dǎo)致使用效果變差達(dá)不到設(shè)計要求,壓力傳感器用來測負(fù)壓或者真空度經(jīng)常遇到,經(jīng)常接觸負(fù)壓壓力傳感器的人會發(fā)現(xiàn)般負(fù)壓傳感器測負(fù)壓的zui大量程是-100kpa或者說是-0.1MPA。但是有極少數(shù)說能測到-300kpa甚更低,這到底是怎么回事呢?其實(shí)這是兩個不同的角度分析的。學(xué)過物理的都知道真空的壓力是-100kpa,所以說般SICK傳感器測量的zui低壓力就是-100kpa是根據(jù)這個來的,所以市面上的負(fù)壓傳感器基本上都是zui低能測-100kap,那-300kpa的傳感器是怎么回事呢?-300kpa其實(shí)不是參照大氣壓力來的,物理上都講究個參照物,你可以這樣理解,在個密封的箱子里面充滿300kpa的高壓氣體,里面套放著個真空的箱子,我們用負(fù)壓傳感器放在外面大箱子里來測量里面小箱子的壓力,這樣就會顯示個-300kpa,所以說-300kpa的壓力就是這樣產(chǎn)生的。它不是參照大氣壓力的。理解了這個概念對我們選擇負(fù)壓傳感器是很有幫助的,這樣我們就不會選錯壓力傳感器,這就是為什么我們經(jīng)常幫客戶選擇壓力傳感器的時候會問他的使用環(huán)境再問他的量程是多少。只有這樣才不會選錯SICK傳感器。
傳感器是基于這樣個原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減?。俳?jīng)相應(yīng)的測量電路把這電阻變化轉(zhuǎn)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(yīng)變片、彈性體和檢測電路是電阻應(yīng)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。
、電阻應(yīng)變片
電阻應(yīng)變片是把根電阻絲機(jī)械的分布在塊有機(jī)材料制成的基底上,即成為片應(yīng)變片。他的個重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。我們來介紹下它的意義。
設(shè)有個金屬電阻絲,其長度為L,橫截面是半徑為r的圓形,其面積記作S,其電阻率記作ρ,這種材料的泊松系數(shù)是μ。當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時,它的電阻值為R:
R = ρL/S(Ω) (2—1)
當(dāng)他的兩端受F力作用時,將會伸長,也就是說產(chǎn)生變形。設(shè)其伸長ΔL,其橫截面積則縮小,即它的截面圓半徑減少Δr。此外,還可用實(shí)驗(yàn)證明,此金屬電阻絲在變形后,電阻率也會有所改變,記作Δρ。
對式(2--1)求全微分,即求出電阻絲伸長后,他的電阻值改變了多少。我們有:
其中,負(fù)號表示伸長時,半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應(yīng)泊松系數(shù)。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有
SICK傳感器說明了電阻應(yīng)變片的電阻變化率(電阻相對變化)和電阻絲伸長率(長度相對變化)之間的關(guān)系。
需要說明的是:靈敏度系數(shù)K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的個常數(shù),它和應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無關(guān),不同的材料的K值般在1.7—3.6之間;其次K值是個無因次量,即它沒有量綱。
在材料力學(xué)中ΔL/L稱作為應(yīng)變,記作ε,用它來表示彈性往往顯得太大,很不方便
常常把它的百萬分之作為單位,記作με。這樣,式(2--6)常寫作:
SICK傳感器通常在選用的時候,需要具備以下幾點(diǎn)常識:
1、品牌誤區(qū):很多時候大家都認(rèn)為國產(chǎn)的產(chǎn)品是不好用,甚是不能用。
2、精度誤區(qū):大家在選擇產(chǎn)品的時候,總以為精度是zui重要的;其實(shí)從某個角度來說:穩(wěn)定性比產(chǎn)品的精度更重要,精度選擇應(yīng)該是建立在高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上的。
3、追求廉價:物美價廉這是每個人希望看到的;但事實(shí)上,高的產(chǎn)品就決定了它的價格會相對的高些。
4、選擇合適的量程、合適的精度、合適安裝方式、合適的輸出方式。
在使用的時候也要對以下常識進(jìn)行了解:
1、檢查安裝孔的尺寸、保持安裝孔的清潔;
2、正確安裝、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫?br /> 3、仔細(xì)清潔、保持干燥;
4、避免高低溫干擾、高低頻干擾、靜電干擾;
5、防止壓力過載;
相關(guān)產(chǎn)品
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