傳感器基本知識科普：
壓電傳感器能測什么？
動態(tài)測量（如，測量值隨時(shí)間快速變化）。壓電傳感器不能做靜態(tài)測試，因?yàn)楫?dāng)施加壓力時(shí)壓電傳感器的壓電晶體產(chǎn)生電荷，但電荷較終泄漏到零。
制造壓電傳感器有哪些基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?
他們是彎曲、壓縮和剪切設(shè)計(jì)。三個(gè)設(shè)計(jì)含有壓電元件的基本組件，振動質(zhì)量塊，基座，和外殼。
用于生產(chǎn)壓電元件的主要材料是什么?
石英和鋯鈦酸鉛（陶瓷）是制造壓電元件的兩種較普通的材料，石英傳感器提供高電壓靈敏度，需要電壓放大器調(diào)節(jié)信號。陶瓷傳感器提供高電荷輸出和高電容。
什么是頻率響應(yīng)?
頻率響應(yīng)是傳感器提供線性響應(yīng)的頻率范圍。比較高頻率響應(yīng)取決于傳感器的共振頻率, 比較低頻響是由傳感器的放電時(shí)間常數(shù)來決定的。
什么是共振頻率?
共振頻率是傳感器趨于以比較大幅度振動的頻率。世界上每一個(gè)物體本身基于其機(jī)械構(gòu)造有自己的共振頻率, 共振頻率由下面的公式?jīng)Q定:
Resonant Frequency = √stiffness / seismic mass
共振頻率=√剛度/質(zhì)量塊
什么是放電時(shí)間常數(shù)?
放電時(shí)間常數(shù)是信號衰減63%時(shí)的測量時(shí)間。放電時(shí)間常數(shù)越高，信號衰減就越慢，因此低頻響應(yīng)越好。放電時(shí)間常數(shù)是由下式確定：
放電時(shí)間常數(shù)=電阻x電容
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扭矩傳感器利與弊：
發(fā)展趨勢
隨著自控系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器正呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢：
1、測試系統(tǒng)向微型化數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；
2、從單功能向多功能發(fā)展，包括自補(bǔ)償、自修正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲和記憶；
3、向著小型化、集成化方向發(fā)展。傳感器的檢測部分可以通過結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)小型化，IC部分可以整合盡可能多的半導(dǎo)體部件、電阻到一個(gè)單獨(dú)的IC部件上，減少外部部件的數(shù)量；
4、由靜態(tài)測試向動態(tài)在線檢測方向發(fā)展；
不足之處
遙測扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項(xiàng)缺陷，但也存在著三個(gè)不足之處，
1、易受使用現(xiàn)場電磁波的干擾；
2、由于是電池供電，所以只能短期使用；
3、由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu)，易引起高轉(zhuǎn)速時(shí)的動平衡問題，在小量程及小直徑軸時(shí)更突出；
數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn)并克服了其缺陷，在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器，實(shí)現(xiàn)了能源及信號的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān)，與轉(zhuǎn)速大小無關(guān)，與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。
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超聲波傳感器使用注意事項(xiàng):
1：為確?？煽啃约伴L使用壽命，請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導(dǎo)致誤動作，風(fēng)吹時(shí)檢出距離也會發(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。將會產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致測量錯(cuò)誤。
壓阻式壓力傳感器工作原理：
用ISO技術(shù)將半導(dǎo)體材料的敏感芯片封裝在不銹鋼波紋膜片的殼體中，在不銹鋼波紋膜片和芯片之間充有硅油。芯片引線穿過殼體引出并采用密封措施，防止硅油向外泄露或外面的壓力介質(zhì)滲入其中，這樣芯片、硅油、殼體和引線組成壓力傳感器。當(dāng)傳感器處在壓力介質(zhì)中時(shí)，介質(zhì)壓力作用于波紋膜片上使使其中的硅油受壓，硅油將膜片的壓力傳遞給半導(dǎo)體芯片。芯片受壓后使其電阻值發(fā)生變化，電阻信號通過引線引出。不銹鋼波紋膜片殼體受到壓力并保護(hù)芯片，因而壓阻式壓力傳感器能在有腐蝕性介質(zhì)中感應(yīng)壓力信號。
壓阻式壓力傳感器一般通過引線接入惠斯通電橋中。平時(shí)敏感芯片沒有外加壓力作用，電橋處于平衡狀態(tài)（稱為零位）當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化，電橋失去平衡。若給電橋加一個(gè)恒定電流或者電壓電源，電橋?qū)⑤敵雠c壓力對應(yīng)的電信號，這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉(zhuǎn)換為壓力信號輸出。
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加速度型指南：
靈敏度
一般來說，越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內(nèi)的加速度變化更敏感，輸出電壓的變化也越大，這樣就比較容易測量，從而獲得更精確的測量值。較小加速度測量值也稱較小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離較小可用值，以確保較好信噪比。較大測量極限要考慮加速度計(jì)自身的非線性影響和后續(xù)儀器的較大輸出電壓，估算方法：較大被測加速度×傳感器的電荷 / 電壓靈敏度。
以上數(shù)值是否超過配套儀器的較大輸入電荷 / 電壓值，建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標(biāo)中的“參考量程范圍”中選擇（兼顧頻響、重量），同時(shí)，在頻響、重量允許的情況下，靈敏度可考慮高些，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。
帶寬
這里的帶寬實(shí)際上指的是刷新率。也就是說每秒鐘，傳感器會產(chǎn)生多少次讀數(shù)。對于一般只要測量傾角的應(yīng)用，50HZ的帶寬應(yīng)該足夠了，但是對于需要進(jìn)行動態(tài)性能，比如振動，你會需要一個(gè)具有上百HZ帶寬的傳感器。
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安裝傳感器常用方式及影響：
傳感器安裝會明顯影響加速度計(jì)的高頻響應(yīng)。在基于路線的測量過程中，選擇正確的方式將加速度計(jì)安裝在機(jī)械上將大增加測試準(zhǔn)確性。
常用的將傳感器連接到預(yù)測維護(hù)中的監(jiān)控位置主要有四種方法，這四種方法分別是螺柱安裝，粘合劑安裝，磁性安裝和使用探針或刺針。每種方法都會影響加速度計(jì)的高頻響應(yīng)。螺柱安裝提供較全方面的頻率響應(yīng)和較安全可靠的附件。圖1顯示了螺柱安裝傳感器的理想表面處理。
選擇安裝方法時(shí)，應(yīng)仔細(xì)考慮各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。諸如位置，堅(jiān)固性，振幅范圍，安裝空間，溫度和便攜性等特征可能是非常關(guān)鍵的。然而，通常較重要和常被忽視的考慮是安裝技術(shù)對加速度計(jì)的高頻工作范圍將產(chǎn)生的影響。
注意：低頻響應(yīng)不受安裝技術(shù)的影響。這種衰減行為通常由內(nèi)置的傳感器電子裝置固定。然而，當(dāng)使用具有小于1兆歐的輸入阻抗的顯示讀出裝置的AC耦合信號調(diào)理器時(shí)，可能會影響低頻范圍。
安裝的然后一點(diǎn)值得注意的是表面處理。除了盡可能平坦的表面之外，清潔和沒有碎屑，并且安裝孔垂直，安裝表面應(yīng)輕輕涂上潤滑劑。該涂層有助于更高頻的振動的傳遞性，并改善傳感器的高頻響應(yīng)。通常使用硅油真空潤滑脂，重機(jī)油或蜜蠟。
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