湖南PCB應(yīng)力傳感器技術(shù)指導(dǎo)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-20

壓力傳感器的選型:

選型依據(jù)一:工作原理

壓力傳感器是以單晶硅為基體,采用先進(jìn)的離子注入工藝和微機(jī)械加工工藝,制成了具有惠斯頓電橋和精密力學(xué)結(jié)構(gòu)的硅敏感元件。被測(cè)壓力通過(guò)壓力接口作用在硅敏感元件上,實(shí)現(xiàn)了所加壓力與輸出信號(hào)的線性轉(zhuǎn)換,經(jīng)激光修調(diào)的厚膜電阻網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償了敏感元件的溫度性能。

選型依據(jù)二:性能指標(biāo)

測(cè)量介質(zhì):液體或氣體(對(duì)不銹鋼殼體無(wú)腐蝕)

量程:0-1MPa

精度等級(jí):0.1%FS、0.5%FS(可選)

穩(wěn)定性能:±0.05%FS/年;±0.1%FS/年

輸出信號(hào):RS485、4~20mA(可選)

過(guò)載能力:150%FS

零點(diǎn)溫度系數(shù):±0.01%FS/℃

滿度溫度系數(shù):±0.02%FS/℃

防護(hù)等級(jí):IP68

環(huán)境溫度:-10℃~80℃

存儲(chǔ)溫度:-40℃~85℃

供電電源:9V~36V DC;

結(jié)構(gòu)材料:

外殼:不銹鋼1Cr18Ni9Ti      

密封圈:氟橡膠

膜片:不銹鋼316L            

電纜:φ7.2mm聚氨酯**電纜

選型依據(jù)三:電氣連接圖

選型依據(jù)四:選型表

選型依據(jù)五:外形尺寸

禁止壓力傳感器測(cè)量與不銹鋼不相兼容的介質(zhì)。



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沖擊力傳感器是我司研發(fā)的應(yīng)變式、高響應(yīng)傳感器,傳感器通過(guò)CAE(Computer Aided Engineering)有限元?jiǎng)討B(tài)載荷分析技術(shù)仿真,結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,應(yīng)力場(chǎng)均勻。通過(guò)dynamics技術(shù),模擬沖擊過(guò)程,計(jì)算傳感器響應(yīng)頻率與動(dòng)載荷。

基體采用合金鋼材料,經(jīng)淬火、回火、深冷加工處理,保證了基體的高彈性與尺寸穩(wěn)定性。配合先進(jìn)的表面防護(hù)技術(shù),使傳感器在惡劣環(huán)境下可長(zhǎng)期使用,不受環(huán)境腐蝕。

Sensor element采用進(jìn)口器件,蠕變滯后小,應(yīng)變范圍大,絕緣性能好,采用先進(jìn)的固化工藝與裝配夾具,使傳感器的線性、零漂、重復(fù)性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等性能優(yōu)異。

傳感器加工完成后要通過(guò)嚴(yán)苛的性能測(cè)試,包括精度測(cè)試、響應(yīng)測(cè)試、重復(fù)性測(cè)試、疲勞耐久測(cè)試、絕緣測(cè)試等,測(cè)試合格方可交付客戶使用。



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超聲波傳感器使用注意事項(xiàng):

1:為確保可靠性及長(zhǎng)使用壽命,請(qǐng)勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器 。

2:由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì),因此局部溫度不同時(shí),分界處的反射和折射可能會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作,風(fēng)吹時(shí)檢出距離也會(huì)發(fā)生變化。因此,不應(yīng)在強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)之類的設(shè)備旁使用傳感器。

3:噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率,因此會(huì)影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用。

4:傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。

5:細(xì)粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時(shí)無(wú)法被檢出(反射型傳感器)。

6:不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器。

7:請(qǐng)勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器;此區(qū)域的大氣不均勻。將會(huì)產(chǎn)生溫度梯度,從而導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。


加速度傳感器的選型:

測(cè)量頻率范圍

傳感器的頻率測(cè)量范圍是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定的頻率響應(yīng)幅值誤差內(nèi)(±5%, ±10%, ±3dB)傳感器所能測(cè)量的頻率范圍。頻率范圍的高,低限分別稱為高,低頻截至頻率。截至頻率與誤差直接相關(guān),所允許的誤差范圍大則其頻率范圍也就寬。作為一般原則,傳感器的高頻響應(yīng)取決于傳感器的機(jī)械特性,而低頻響應(yīng)則由傳感器和后繼電路的綜合電參數(shù)所決定。高頻截止頻率高的傳感器必然是體積小,重量輕,反之用于低頻測(cè)量的高靈敏度傳感器相對(duì)來(lái)說(shuō)則一定體積大和重量重。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動(dòng)的方式及安裝形式,有壓縮和剪切兩大類,常見(jiàn)的有中心壓縮、平面剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型,剪切型的環(huán)境適應(yīng)性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測(cè)量速度、位移時(shí),較好選用剪切型產(chǎn)品,這樣所得信號(hào)波動(dòng)小,穩(wěn)定性好。

取決于系統(tǒng)和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。

內(nèi)置電路

內(nèi)置的概念是將電荷/電壓轉(zhuǎn)換放大電路置于加速度計(jì)內(nèi),成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源(四線)及單電源(二線并帶偏置的稱ICP)兩種,下面所指內(nèi)裝電路專指ICP型。


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超聲波傳感器暴露問(wèn)題:

超聲波傳感器應(yīng)用起來(lái)原理簡(jiǎn)單,也很方便,成本也很低。但是超聲波傳感器都有一些缺點(diǎn),比如,反射問(wèn)題,噪音,交叉問(wèn)題。

反射問(wèn)題

如果被探測(cè)物體始終在合適的角度,那超聲波傳感器將會(huì)獲得正確的角度。但是不幸的是,在實(shí)際使用中,很少被探測(cè)物體是能被正確的檢測(cè)的。

其中可能會(huì)出現(xiàn)幾種誤差:

三角誤差

當(dāng)被測(cè)物體與傳感器成一定角度的時(shí)候,所探測(cè)的距離和實(shí)際距離有個(gè)三角誤差。

鏡面反射

這個(gè)問(wèn)題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無(wú)法產(chǎn)生回波,也就無(wú)法產(chǎn)生距離讀數(shù)。

多次反射

這種現(xiàn)象在探測(cè)墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時(shí)比較常見(jiàn)。聲波經(jīng)過(guò)多次反彈才被傳感器接收到,因此實(shí)際的探測(cè)值并不是真實(shí)的距離值。

這些問(wèn)題可以通過(guò)使用多個(gè)按照一定角度排列的超聲波圈來(lái)解決。通過(guò)探測(cè)多個(gè)超聲波的返回值,用來(lái)篩選出正確的讀數(shù)。

噪音

雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽(tīng)到的頻率。但是周圍環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生類似頻率的噪音。

交叉問(wèn)題

交叉問(wèn)題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。 上海持承自動(dòng)化設(shè)備有限公司主營(yíng)加速度傳感器,如有需求,歡迎來(lái)電!湖南PCB應(yīng)力傳感器技術(shù)指導(dǎo)

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傳感器按工作原理可劃分為:

1. 磁學(xué)式傳感器

磁學(xué)式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應(yīng)而制成的,主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的測(cè)量。

2. 光電式傳感器

光電式傳感器在非電量電測(cè)及自動(dòng)控制技術(shù)中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應(yīng)和光學(xué)原理制成的,主要用于光強(qiáng)、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測(cè)量。

3. 電勢(shì)型傳感器

電勢(shì)型傳感器是利用熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等原理制成,主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強(qiáng)、熱輻射等參數(shù)的測(cè)量。

4. 電荷傳感器

電荷傳感器是利用壓電效應(yīng)原理制成的,主要用于力及加速度的測(cè)量。

5. 半導(dǎo)體傳感器

半導(dǎo)體傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)、磁電效應(yīng)、半導(dǎo)體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理制成,主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場(chǎng)和有害氣體的測(cè)量。

6. 諧振式傳感器

諧振式傳感器是利用改變電或機(jī)械的固有參數(shù)來(lái)改變諧振頻率的原理制成,主要用來(lái)測(cè)量壓力。

7. 電化學(xué)式傳感器

電化學(xué)式傳感器是以離子導(dǎo)電為基礎(chǔ)制成,根據(jù)其電特性的形成不同,電化學(xué)傳感器可分為電位式傳感器、電導(dǎo)式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學(xué)式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、等參數(shù)的測(cè)量。


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