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應變管式測壓感測器課程設計

發布時間: 2021-02-23 04:26:52

❶ 應變式壓力感測器的4種應變式壓力感測器

在組合式應變壓力感測器中,彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件內。感受容元件把壓力轉換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較復雜的應變管式和應變梁式都屬於這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、 環形梁、薄壁筒等。它們之間可根據不同需要組合成多種型式。 應變式壓力感測器主要用來測量流動介質動態或靜態壓力,例如動力管道設備的進出口氣體或液體的壓力、內燃機管道壓力等等。

❷ 題目:應變管式測壓感測器設計

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活塞式壓電感測器課程設計

專業:測控技術與儀器

班級:08測控

姓名:單雨

目 錄
引言 1
1.感測器課程設計的目的和任務 2
1.1目的 2
1.2要求 2
2.感測器設計方案的選擇 3
2.1感測器種類的選擇 3
2.2感測器支承的選擇 4
2.3電級結構的選擇 5
3.感測器機械設計各部分的參數確定 7
3.1晶片的參數 7
3.1.1壓電系數 7
3.1.2晶片的直徑的確定 9
3.2驗算 9
3.3電極的設計 12
3.4彈簧設計 12
4.感測器整體的結構設計 15
附錄 16
參考書目 17

引 言
壓電式壓力感測器基於壓電效應的壓力感測器。它的種類和型號繁多,按彈性敏感元件和受力機構的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成(見圖)。壓電元件支撐於本體上,由膜片將被測壓力傳遞給壓電元件,再由壓電元件輸出與被測壓力成一定關系的電信號(見壓電式感測器)。這種感測器的特點是體積小、動態特性好、耐高溫等。現代測量技術對感測器的性能出越來越高的要求。例如用壓力感測器測量繪制內燃機示功圖,在測量中不允許用水冷卻,並要求感測器能耐高溫和體積小。壓電材料最適合於研製這種壓力感測器。目前比較有效的辦法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法,例如XYδ(+20°~+30°)割型的石英晶體可耐350℃的高溫。而LiNbO3單晶的居里點高達1210℃,是製造高溫感測器的理想壓電材料。
壓電式壓力感測器的結構類型很多,但它們的基本原理與結構仍與前述壓電式加速度和力感測器大同小異。突出的不同點是,它必須通過彈性膜、盒等,把壓力收集、轉換成力,再傳遞給壓電元件。為保證靜態特性及其穩定性,通常多採用石英晶體作壓電元件。壓電壓力感測器種類及型號繁多,按彈性敏感元件分,主要有兩種,活塞式和膜片式。在壓電式感測器中,常採用兩或兩片以上的壓電元件組合、並聯兩種方式工作,並聯時,輸出電容大、電荷大,同時,時間常數τ= 大,宜於用於緩慢信號的測量,並宜用於以電荷作輸出的場合。串聯時,輸出電壓高,自身電容小,宜使用於輸出為電壓及測量電路的輸入阻抗很高的場合。活塞式壓力感測器也分為中壓活塞式和高壓活塞式感測器。根據要求選擇的時活塞式直接支承並聯式感測器。其主要是根據外界受力的變化來轉變成電壓的變化從而測到外界的壓力的變化,壓力與外接電壓是一個線性變化的關系。下面就是壓電式壓力感測器的具體選擇方案等說明書

1.感測器課程設計的目的和任務
1.1目的
(1). 鞏固所學知識,加強對感測器原理的進一步理解;
(2). 理論與實際相結合,「學以致用」;
(3). 綜合運用知識,培養獨立設計能力;
(4). 著重掌握典型感測器的設計要點,方法與一般過程;
(5). 培養學生精密機械與測控電路的設計能力。
1.2要求
(1).設計時必須從實際出發,綜合考慮實用性、經濟性、安全性、先進性及操作維修方便。如果可以用比較簡單的方法實現要求,就不必過份強調先進性。並非是越先進越好。同樣,在安全性、方便性要求較高的地方,應不惜多用一些元件或採用性能較好的元件,不能單純考慮簡單、經濟;
(2).獨立完成作業。設計時可以收集、參考感測器同類資料,但必須深入理解,消化後再借鑒。不能簡單地抄襲;
(3).在課程設計中,要隨時復習感測器的工作原理。積極思考。不能直接向老師索取答案和圖紙。
(4). 設計感測器測頭機械機構方案,繪制總裝圖(CAD為工具),編寫感測器設計說明書。

2.感測器設計方案的選擇
設計一台活塞式壓電式壓力感測器
設計的參數
1.量程范圍(壓縮)40 MPa
2.靈敏度為1.6×10-3pC/Pa
3.固有頻率≥40kHz
4.線性度≤1%
5.絕緣電阻≥1012Ω
壓電式壓力感測器的結構類型很多,但它們的基本原理與結構仍與前述壓電式加速度和力感測器大同小異。突出的不同點是,它必須通過彈性膜、盒等,把壓力收集、轉換成力,再傳遞給壓電元件。為保證靜態特性及其穩定性,通常多採用石英晶體作壓電元件。其結構主要是由本體、彈性敏感元件和壓電轉換元件組成。
2.1 感測器種類的選擇
壓電壓力感測器種類及型號繁多,按彈性敏感元件分,主要有兩種,活塞式和膜片式。
活塞式壓電式感測器的應用特點:
(1)靈敏度和解析度高,線性范圍大,結構簡單、牢固,可靠性好,壽命長;
(2)體積小,重量輕,剛度、強度、承載能力和測量范圍大,動態響應頻帶寬,動態誤差小;
(3) 易於大量生產,便於選用,使用和校準方便,並適用於近測、遙測。

(a)中壓活塞式 感測器 (b) 膜片式石英壓力感測器結構圖

圖 1 壓電式壓力感測器結構圖
圖(a) 1本體 2活塞3彈簧4晶片5絕緣套6晶片7電極 8絕緣套9晶體10墊塊

圖(b) 1街頭 2絕緣套3芯體4絕緣管 5電極引線6本體7晶體8壓塊9絕緣管10壓緊螺母11繁定螺母

2.2感測器支承的選擇

(a) 直接支承 (b)間接支承
圖 2 壓電壓力感測器結構簡圖
1本體 2支撐螺桿3壓電轉換元件4電極5壓電轉換元件6膜片
圖1 中(a)為晶片直接支承在本體上 (b) 為晶片間接支承在本體上。這兩種結構形式的諧振頻率相差很大。
2.3 電級結構的選擇
感測器的固有頻率為 0¬2=K/m,為了使活塞活動靈活,必須增加長度,這樣將使質量 增加而使 下降,一般取 0 30kHz 。如果採用導電膠粘接晶片和電極,可提高剛度K,使 0 提高至40kHz。
在壓電式感測器中,常採用兩或兩片以上的壓電元件組合、並聯兩種方式工作,如下圖所示。

(a)並聯方式 (b)串聯方式

圖3 壓電式的連接方式

(1)並聯結構
如圖5(a)所示,負極集中在中間,正極為上、下兩個面的串聯,此種方式稱為並聯方式。
n片並聯時,並聯輸出電容為
輸出電壓為
極板上電荷為
式中 n ¬——片數;
C1、U1、Q1——單片時的電容、電壓、電荷量。

(2)串聯結構
如圖5(b)所示,上極板為正極,下極板為負極,中間正、負電荷抵消方式稱為串聯結構形式。
輸出電荷量為

輸出電壓為

輸出電容量為

由此可見:
(1) 並聯時,輸出電容大、電荷大,同時,時間常數τ= 大,宜於用於
慢信號的測量,並宜用於以電荷作輸出的場合。
(2) 串聯時,輸出電壓高,自身電容小,宜使用於輸出為電壓及測量電路的
入阻抗很高的場合。

根據要求選擇的時活塞式直接支承並聯式感測器

3.感測器機械設計各部分的參數確定:
3.1晶片參數確定
3.1.1 壓電系數
根據正壓電效應原理可知,當一個平行於X軸的力Fx作用於垂直於X軸的壓電元件的平面上時,則在該平面上產生的點和密度為
1=d11 1=d11=d11 (3-1)
式中 d11———壓電系數:晶體受單位力作用時產生的電荷量;
1———Ax面上的作用應力。
所以,在彈性限內電荷密度 1與應力(作用力)成正比。
如果同時在壓電原件的x、y、z三個軸向上作用拉(壓)力,對yz、xy、xz平面上作用切向力,則個平面上的電荷密度可用數學表達式表示如下:
1= d11 1+ d12 2+ d13 3+ d14 23+ d15 31+ d16 12
2= d21 1+ d22 2+ d23 3+ d24 23+ d25 31+ d26 12 (3-2)
3= d31 1+ d32 2+ d33 3+ d34 23+ d35 31+ d36 12

式中 1、 2、 3——Ax、Ay、Az 各平面上的電荷密度;
1、 2、 3——Ax、Ay、Az平面上作用的軸向應力;
23、 31、 12——切向應力;
dij——壓電系數
將式(1-8)以矩陣形式表示,則有

1
2

1 3

2 =D 4

3 5

6

式中 4= 23, 5= 31, 6= 12

d11 d12 d13 d14 d15 d16
D= d11 d12 d13 d14 d15 d16 (3-3)
d11 d12 d13 d14 d15 d16

式(1-4)稱為壓電系數矩陣。實驗得到石英晶體的壓電系數矩陣為

2.31 -2.31 0 0.67 0 0
D= 0 0 0 0 -0.67 -4.62 (3-4)

0 0 0 0 0 0
由式(3-4)可知
(1) 壓電系數矩陣是正確選擇力—電轉換方式和轉換效率的重要依據;
(2) 石英晶體不是在任何方向都存在壓電效應;
(3) 石英晶體的壓電系數共有18個。但由於晶體的對稱性,可以確定的壓電系數只有兩個。
對於右旋石英晶體, <0和 >0:對於左旋石英晶體則是 >0, <0,即
= 2.3× C/N, = 7.3× C/N
3.1.2晶片的直徑的確定
為縱向靈敏度的計算公式為
SQ =nd11•A (3-5)
SQ=1.6×10-3 Pc/Pa=1.6×10-15C/Pa
所以 1.6× =2×2.3× ×A
A=348
A=
D=21.06mm
晶片直徑及厚度大於0.5mm
3.2驗算
彈性元件的材料應具有:
(1)強度高和耐蝕性好;
(2)彈性模量要高;
(3)溫度系數要低。
彈性儲能是衡量彈性材料的一個重要指標。彈性儲能是指單位體積所吸收最大變形的功,它表示在彈性元件的材料吸收最大變形功時,而不產生永久變形的能力。
最大變形功為

式中 W——最大彈性變形功;
——彈性極限;
E——彈性模量。
由上式可見:
(1)要使W增加,則必使E減小;
(2)但彈性元件要求有較高E值;
(3)以上兩者矛盾,綜合考慮,常取E值高的材料作彈性元件;
(4)測量超高壓時,選用超高強度的合金材料( >1600MPa),如馬氏體、不銹鋼、鎳鈷鉬合金等。
無論選用哪種材料,都要求具有良好的機械加工性能、熱處理性能和焊接性能好等。

要保持具有良好的線性。
具有良好的線性關系必使在最大動態力作用下不脫離接觸,此時,必須滿足以下條件:在最大動態力作用下產生的變形 不超過預應力產生的變形x,即

最大動態力為 ,由胡克定律,由

因而,在此動態力作用下產生的變形為

在位移 下產生的彈性力為

所以最小預用力為

顯然, ,預應力的下限值應取 。

機械強度的設計計算
(1) 根據使用條件和測量要求合理選擇材料;
(2) 合理設計整體結構和零件尺寸;
(3) 用於超高壓測量的感測器要進行連接螺紋的強度校合,以滿足整個感測器強度要求和可靠性。壓力感測器的強度設計主要是對彈性元件和轉換元件。
設: 為被測最大壓力;A為膜片有效受力面積;A』為壓電轉換元件(晶片)的面積; 為壓電元件(晶片)的強度極限;[ ]為允許應力。則壓電元件(晶片)上承受的最大力為
= •A
=4.0× ×3.48×
=1.39× N
3.3電極設計
縱向效應晶體組件的設計
晶體元件一般設計成機械串聯(受力)、電氣並聯,以薄金屬片做電極(圖9-41),或以金屬鍍層做電極(圖9-42)。
以金屬片為電極的應用較為普遍,因其結構工藝簡單。

(a)金屬薄片式 (b)金屬鍍層式
圖4 晶體元件組
3.4.彈簧設計

圖5 彈簧設計圖
1.彈簧的作用:
保證測頭與被測目標可靠接觸。
2.設計要求:
測量力要求:小於100g,不能太硬。
行程要求: 2mm,伸縮行程。
3.關於材料的選擇和參數計算:
彈簧材料的選擇,應根據彈簧承受載荷的性質、應力狀態、應力大小、工作溫度、環境介質、使用壽命、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。彈簧材料除了注意其化學成分外,還應特別注意其冶金及熱處理的工藝質量。相同成分的材料由於冶金及熱處理工藝質量不同,其機械性能往往有很大差別。感測器內部彈簧較小,選用經預先熱處理的油淬火回火的彈簧鋼絲。
考慮最大工作負荷為 ,並且在低溫下使用的彈簧材料,應具有良好的低溫韌性。碳素彈簧鋼絲、琴鋼絲和 1Cr18Ni9 等奧氏體不銹鋼彈簧鋼絲、銅合金、鎳合金有較好的低溫韌性和強度,本感測器還需要該材料膨脹系數變化極小。綜上各因素,我們小組決定選取材料1Cr18Ni9,其許用切應力 ,通過查閱機械手冊表,選取其彈簧指數為C=14,則曲度系數

計算彈簧絲徑 ,選取標准值 。
彈簧中徑 。節距一般取 ,這里取 。根據量程 ,查機械手冊表,選取彈簧工作圈數的標准值 ,由此得彈簧自由高度 。壓縮高度 。

表1彈簧設計所有參數
絲徑 中徑 載荷 壓縮高度 自由高度
0.35 5 0.1kg 1.225 4

為了進一步提高彈簧的許用剪切應力,需對彈簧採取強壓處理。經強壓處理後的彈簧,可提高彈簧的許用剪切應力,最高可增加25%左右。強壓處理的基本原理是將彈簧預制的比要求的自由高度高一些,然後壓縮彈簧至並緊,使其應力超過彈簧材料的彈性極限。強壓處理過的彈簧再載入時,其許用彈性極限比強壓處理前提高很多。強壓處理方式採用長時間一次強壓,保持時間為48h左右。
4.感測器整體的結構設計

圖6 活塞式壓力感測器總設計圖

總結
1•通過這次課程設計,我對感測器設計基礎知識復習了一遍,而且更重要的是又學到了很多新的知識,獲得了新的經驗。我從中學會了根據具體的數據進行查表、篩選,從而進行設計。學會知道團隊精神的重要性,在這次的課程設計當中,在一些材料的選用,數據的演算法等方面與其他同學進行了交流,提高了自己的工作效率。
2•在如此短的時間內,依靠個人能力是不可能完成如此繁瑣的資料查找與收集。所以,通過這次課程設計,加強了同學之間的交流,大大增進了我們組的凝聚力,協作的精神更強了。而且自己也學到了很多實際的有用的東西,相信對以後的工作一定會有很大的益處。
3•最後,在此對郭易老師的指導與教學表示感謝,通過老師的幫助使得我們的工作效率得到了很大的提高。

參考書目
[1] 黃賢武 ,鄭筱霞 . 感測器原理與應用 .北京:電子科技大學出版社 1995年 35-40
[2] 王化祥,張淑英.感測器原理及應用.天津:天津大學出版社 ,1999年 56-60
[3] 高曉蓉.感測器技術.西南交通大學出版社,2003年 66-70
[4] 郁有文,常健.感測器原理及工程應用.西安:西安電子科技大學出版社,2001年 75-80
[5]何希才.感測器及其應用電路 .北京:電子工業出版社 2001 90-100
[6] 陳傑 ,黃鴻.感測器與檢測技術 .北京:高等教育出版社 2002年 100-103
[7] 於建紅 . 感測技術學報 .2007年 2-4

❹ 誰能幫弄個應變管式壓力感測器 測量范圍:0——20MPa 最大應變:1000ue__1500ue 連接用螺紋M16*1.5 最大外

什麼叫應變管?一種是波紋管壓力感測器,通常也叫電感式壓力變送器,是裝在內壓力表裡,價格較容底,但可靠性差,現在很少,十年前平頂山儀表廠有賣。一種是應變片式感測器,連接螺紋自己定,大約500左右(私企價),國內川儀四廠、西安儀表長,私企一大堆,你自己查壓力變送器。如果只要感測器大約200多元,但感測器不是4~20MA輸出。

❺ 如何用應變式壓力感測器 和我自己後續設計的連接起來有點不懂,請告訴我具體感測器怎麼接我設計電路圖

感測器輸出信號太小不能直接送DA,要加一級差分放大電路,可用OP07或AD620/AD623等。

❻ 應變片壓力感測器的基本原理

工作原理:

應變片式壓力感測器是電阻式壓力感測器的一種,其通過粘結內在彈性元件上的容應變片的阻值變化來測量壓力值的。用於力、扭矩。、張力、位移、轉角、速度、加速度和振幅等測量。

電阻應變式壓力感測器所運用的基本原理是電阻的應變效應:導體受機械變形時,其電阻值發生變化,稱為「應變效應」。

(6)應變管式測壓感測器課程設計擴展閱讀:

應變式壓力感測器應用:

應變式壓力感測器是壓力感測器中應用比較多的一種感測器,它一般用於測量較大的壓力,廣泛應用於測量管道內部壓力、內燃機燃氣的壓力、壓差和噴射壓力、發動機和導彈試驗中的脈動壓力,以及各種領域中的流體壓力等。

電阻應變式壓力感測器結構:

膜片式、筒式、組合式。其中膜片式適用於低壓測量;筒式適用於高壓測量。

電阻應變式壓力感測器工作方式:

通過不平衡電橋把電阻的變化轉換成電流或電壓信號的輸出。

❼ 應變式壓力感測器的應變式壓力感測器應用

應變式壓力抄感測器是壓力感測器中應用比較多的一種感測器,它一般用於測量較大的壓力,廣泛應用於測量管道內部壓力、內燃機燃氣的壓力、壓差和噴射壓力、發動機和導彈試驗中的脈動壓力,以及各種領域中的流體壓力等。

❽ 應變片製作的攜帶型電子手提稱(要求測量范圍0~5.0kg,解析度高於10g)感測器課程設計

電 阻 應 變 式 稱 重 傳 感 器
2.1 電阻應變式稱重感測器等工作原理
2.2 稱重感測器常用技術參數
2.3 稱重感測器選用的一般規則
2.4 使用稱重感測器注意事項

2.1 電 阻 應 變 式 稱 重 傳 感 器 等 工 作 原 理
電阻應變式稱重感測器是基於這樣一個原理: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,電阻應變片變形後,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感測器中不可缺少的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述。

一、電阻應變片
電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料製成的基底上,即成為一片應變片。他的一個重要參數是靈敏系數K。我們來介紹一下它的意義。
設有一個金屬電阻絲,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是μ。當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)
當他的兩端受F力作用時,將會伸長,也就是說產生變形。設其伸長ΔL,其橫截面積則縮小,即它的截面圓半徑減少Δr。此外,還可用實驗證明,此金屬電阻絲在變形後,電阻率也會有所改變,記作Δρ。
對式(2--1)求全微分,即求出電阻絲伸長後,他的電阻值改變了多少。我們有:
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2)
用式(2--1)去除式(2--2)得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S (2—3)
另外,我們知道導線的橫截面積S = πr2,則 Δs = 2πr*Δr,所以
ΔS/S = 2Δr/r (2—4)
從材料力學我們知道
Δr/r = -μΔL/L (2—5)
其中,負號表示伸長時,半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
=(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/L
= K *ΔL/L (2--6)
其中
K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L) (2--7)
式(2--6))說明了電阻應變片的電阻變化率(電阻相對變化)和電阻絲伸長率(長度相對變化)之間的關系。
需要說明的是:靈敏度系數K值的大小是由製作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數,它和應變片的形狀、尺寸大小無關,不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間;其次K值是一個無因次量,即它沒有量綱。
在材料力學中ΔL/L稱作為應變,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一作為單位,記作με。這樣,式(2--6)常寫作:
ΔR/R = Kε (2—8)

二、彈性體
彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個,首先是它承受稱重感測器所受的外力,對外力產生反作用力,達到相對靜平衡;其次,它要產生一個高品質的應變場(區),使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。
以托利多公司的SB系列稱重感測器的彈性體為例,來介紹一下其中的應力分布。
設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。
肓孔底部中心是承受純剪應力,但其上、下部分將會出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神,一為壓縮,若把應變片貼在這里,則應變片上半部將受拉伸而阻值增加,而應變片的下半部將受壓縮,阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式,而不再推導。
ε = (3Q(1+μ)/2Eb)*(B(H2-h2)+bh2)/ (B(H3-h3)+bh3) (2--9)
其中:Q--截面上的剪力;E--揚氏模量:μ—泊松系數;B、b、H、h—為梁的幾何尺寸。
需要說明的是,上面分析的應力狀態均是「局部」情況,而應變片實際感受的是「平均」狀態。

三、檢測電路
檢測電路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感測器的補償問題等,所以惠斯登電橋在稱重感測器中得到了廣泛的應用。
因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高,各臂參數一致,各種干擾的影響容易相互抵銷,所以稱重感測器均採用全橋式等臂電橋。

2.2 稱 重 傳 感 器 常 用 技 術 參 數
一、用分項指標表示法 在介紹稱重感測器技術參數時,傳統的方法是採用分項指標,其優點是物理意義明確,沿用多年,熟悉的人較多。我們現在列出其主要項目如下:
*額定容量 生產廠家給出的稱量范圍的上限值。
*額定輸出(靈敏度) 加額定載荷時和無載荷時,感測器輸出信號的差值。由於稱重感測器的輸出信號與所加的激勵電壓有關,所以額定輸出的單位以mV/V來表示。並稱之為靈敏度。
*靈敏度允差 感測器的實際穩定輸出與對應的標稱額定輸出之差對該標稱額定輸出的百分比。例如,某稱重感測器的實際額定輸出為2.002mV/V,與之相適應的標准額定輸出則為2mV/V,則其靈敏度允差為:((2.002 – 2。000)/2.000)*100% = 0.1%
*非線性 由空載荷的輸出值和額定載荷時輸出值所決定的直線和增加負荷之實測曲線之間最大偏差對於額定輸出值的百分比。
*滯後允差 從無載荷逐漸載入到額定載荷然後再逐漸卸載。在同一載荷點上載入和卸載輸出量的最大差值對額定輸出值的百分比。
*重復性誤差 在相同的環境條件下,對感測器反復加荷到額定載荷並卸載。加荷過程中同一負荷點上輸出值的最大差值對額定輸出的百分比。
*蠕變 在負荷不變(一般取為額定載荷),其它測試條件也保持不變的情形下,稱重感測器輸出隨時間的變化量對額定輸出的百分比。
*零點輸出 在推薦電壓激勵下,未載入荷時感測器的輸出值對額定輸出的百分比。
*絕緣阻抗 感測器的電路和彈性體之間的直流阻抗值。
*輸入阻抗 信號輸出端開路,感測器未加負荷時,從電源激勵輸入端測得的阻抗值。
*輸出阻抗 電源激勵輸入端短路,感測器未載入荷時,從信號輸出端測得的阻抗。
*溫度補償范圍 在此溫度范圍內,感測器的額定輸出和零平衡均經過嚴密補償,從而不會超出規定的范圍。
*零點溫度影響 環境溫度的變化引起的零平衡變化。一般以溫度每變化10K時,引起的零平衡變化量對額定輸出的百分比來表示。
*額定輸出溫度影響 環境溫度的變化引起的額定輸出變化。一般以溫度每變化10K引起額定定輸出的變化量額定輸出的百分比來表示。
*使用溫度范圍 感測器在此溫度范圍內使用其任何性能參數均不會產生永久性有害變化

二、在《OIML60號國際建議》中採用的術語。 以《OIML60號國際建議》92年版為基礎,參考《JJG669--90稱重感測器檢定規程》新的技術參數大致有:
*稱重感測器輸出 被測量(質量)通過稱重感測器轉換而得到的可測量。
*稱重感測器分度值 稱重感測器的測量范圍被等分後其中一份的大小。
*稱重感測器檢定分度值(V) 為了准確度分級,在稱重感測器測試中採用的,以質量單位表達的稱重感測器分度值。
*稱重感測器最小檢定分度值(Vmin) 稱重感測器測量范圍可以被分度的最小檢定分度值勤。
*最小靜負荷(Fsmin) 可以施加於稱重感測器而不會超出最大允許誤差的質量的最小值。
*最大稱量 可以施加於稱重感測器而不會超出最大允許誤差的質量的最大值。
*非線性(L) 稱重感測器進程校準曲線與理論直線的偏差。
*滯後誤差(H)施加同一級負荷時稱重感測器輸出讀數之間的最大差值;其中一次是由最小靜負荷開始的進程讀數,另一次是由最大稱量開始的回程讀數。
*蠕變(Cp) 在負荷不變,所有環境條件和其它變數也保持不變的情況下,稱重感測器滿負荷輸出隨時間的變化。
*最小靜負荷輸出恢復植(CrFsmin)負荷施加前,後測得的稱重感測器最小靜負荷輸出之間的差值。
*重復性誤差(R) 在相同的負荷和相同的環境條件下,使連續數次進行實驗所得的稱重感測器輸出讀數之間的差值。
*溫度對最小靜負荷輸出的影響(Fsmin) 由於環境溫度變化而引起的最小靜負荷輸出之間的變化。
*溫度對輸出靈敏度的影響(St) 由於環境溫度變化而引起的輸出靈敏度的變化。
*稱重感測器測量范圍 被測量(質量)值范圍,測量結果在此范圍內不會超出最大允許誤差。
*安全極限負荷 可以施加於稱重感測器的最大負荷,此時稱重感測器在性能特徵上,不會產生超出規定值的永久性漂移。
*溫濕度對最小靜負荷輸出影響(FsminH) 由於溫濕度變化而引起的最小靜負荷輸出的變化。
*溫濕度對輸出靈敏度的影響 由於溫濕度變化而引起的輸出靈敏度的變化。
此外,在《JJG699—90稱重感測器檢定規程》中,還列出了一個技術參數,即
*最小負荷(Fmin) 力發生裝置能達到的最接近稱重感測器最小靜負荷的質量值。
正是因為感測器測量時,總要在測力機上進行,而又很難直接測量最小靜負荷點性能。再要說明一點,《OIML60號國際建議》是專門為稱重感測器而制定的,它對稱重感測器的評定的出發點就是要適應衡器的要求。當感測器用於其它目的時,這種評估方式不一定最合適。

2 . 3 稱 重 傳 感 器 選 用 的 一 般 規 則
在電子衡器中,選用何種稱重感測器,要全面衡量。下面就稱重感測器的結構形式、量程,准確度等級的選擇上講述一般要考慮的幾個方面。
一、結構、形式的選擇
選用何種結構形式的稱重感測器,主要看衡器的結構和使用的環境條件。如要製作低外形衡器,一般應選用懸臂梁式和輪幅式感測器,若對外形高度要求不嚴,則可採用柱式感測器。此外,衡器使用的環境若很潮濕,有很多粉塵,則應選擇密封形式較好的;若在有爆炸危險的場合,則應選用本質安全型感測器;若在高架稱重系統中,則應考慮安全及過載保護;若在高溫環境下使用,則應選用有水冷卻護套的稱重感測器;若在高寒地區使用,則應考慮採用有加溫裝置的感測器。 在形式選擇中,有一個要考慮的因素是,維修的方便與否及其所需費用,即一旦稱重系統出了毛病,能否很順利、很迅速的獲得維修器件。若不能做到就說明形式選擇不夠合適。

二、量程的選擇
稱重系統的稱量值越接近感測器的額定容量,則其稱量准確度就越高,但在實際使用時,由於存在秤體自重、皮重及振動、沖擊、偏載等,因而不同稱量系統選用感測器的量限的原則有很大差別。作為一般規則,可有:
*單感測器靜態稱重系統:固定負荷(秤台、容器等)+ 變動負荷(需稱量的載荷)≤所選用感測器的額定載荷 X 70%
*多感測器靜態稱重系統:固定負荷(秤台、容器等)+ 變動負荷(需稱量的載荷)≤選用感測器額定載荷 X 所配感測器個數 X 70%
其中70%的系數即是考慮振動、沖擊、偏載等因素而加的。
需要說明的是:首先,選擇感測器得額定容量要盡量符合生產廠家的標准產品系列中的值,否則,選用了非標准產品,不但價格貴,而且損壞後難以代換。其次,在同一稱重系統中,不允許選用額定容量不同的感測器,否則,該系統沒法正常工作。再者,所謂變動負荷(需稱量的載荷)是指加於感測器的真實載荷,若從秤台到感測器之間的力值傳遞過程中,有倍乘和衰減的機構(如杠桿系統),則應考慮其影響。

三、准確度的選擇
稱重感測器的准確度等級的選擇,要能夠滿足稱重系統准確度級別的要求,只要能滿足這項要求即可。即若2500分度的感測器能滿足要求,切勿選用3000分度的。 若在一稱重系統中使用了幾只相同形式,相同額定容量的感測器並聯工作時,其綜合誤差為Δ,則有:
Δ=Δ/ n1/2 (2—12)
其中:Δ:單個感測器的綜合誤差; n:感測器的個數。 另外,電子稱重系統一般由三大部分組成,他們是稱重感測器,稱重顯示器和機械結構件。當系統的允差為1時,作為非自動衡器主要構成部分之一的稱重感測器的綜合誤差(Δ)一般只能達到0.7的比例成分。根據這一點和式(2--12),自不難對所需的感測器准確度作出選擇。
四、某些特殊要求應如何達到
在某些稱重系統中,可能有一些特殊的要求,例如軌道衡中希望稱重感測器的彈性變形量要小一些,從而可以使秤台在稱量時的下沉量小些,使得貨車在駛入和駛出秤台時,減小沖擊和振動。另外,在構成動態稱重系統時,不免要考慮所用稱重感測器的自振頻率,是否能滿足動態測量的要求。這些參數,在一般的產品介紹中是不予列出的。因此當要了解這些技術參數時,應向製造商咨詢,以免失誤。

❾ 求感測器課程設計

感測器課程設計是測控技術與儀器專業開設的一門獨立實踐課程,也是電氣工程及自動化專業的選修課程。本課程以各類感測器的性能測試、實際應用設計為線索,完成磁敏感測器、溫度感測器、光電感測器、應變感測器、電感感測器、電容感測器、壓電感測器、光纖感測器、溫濕度感測器、智能感測器等基本型、設計性和綜合性實驗與設計內容,通過課內和課外相結合,自主申請實驗項目和實驗室開放課題相結合,使學生掌握不同種類感測器的使用方法和設計要點的基本技能,加深學生對「感測器原理及檢測技術」理論知識的理解,為從事儀器系統開發與設計打下基礎。

❿ 台式電子秤 應變式感測器 壓阻式感測器 課程設計 救命

呵呵
問題有點散
可以到這里來看看 .

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