阻抗的關(guān)系如何影響傳感器測(cè)試結(jié)果？
在交流AC電路中，阻抗為阻礙電流通過的所有物理量。阻抗的測(cè)量在大多數(shù)電子系統(tǒng)中有重要的作用。包含ICP®信號(hào)適調(diào)儀的測(cè)量鏈也不例外。ICP®信號(hào)適調(diào)儀的輸出阻抗和顯示設(shè)備中的輸入阻抗之間的關(guān)系在測(cè)量鏈中起到關(guān)鍵作用。這些阻抗值可以影響頻率和幅值的測(cè)量結(jié)果。
ICP®信號(hào)適調(diào)儀有兩種不同的輸出類型：
1. 非緩沖的輸出：適調(diào)儀的輸出阻抗由串聯(lián)電容和分流電阻決定。這個(gè)電阻和顯示設(shè)備的輸入阻抗組成一個(gè)并聯(lián)電路。
2 .緩沖輸出：信號(hào)適調(diào)儀的輸出阻抗由信號(hào)適調(diào)儀中的位于輸出電路后端的運(yùn)算放大電路決定。在這個(gè)配置中，輸出電阻不決定適調(diào)儀的輸出阻抗，與顯示設(shè)備的輸入阻抗不形成并聯(lián)電路。
不同的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入阻抗有所不同。高阻抗輸入，大于1MΩ就不需要考慮適調(diào)儀的類型，不論是緩沖型的還是非緩沖型的。低阻抗輸入，大約50Ω，就需要考慮適調(diào)儀的輸出類型和各自受到的負(fù)面影響。對(duì)于非緩沖的輸出，放電時(shí)間常數(shù)將變短，從而影響系統(tǒng)的低頻響應(yīng)。對(duì)于緩沖輸出，信號(hào)幅值將會(huì)減小。
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稱重傳感器常用材料：
稱重傳感器性能的好壞很大程度上取決于制造材料的選擇。稱重傳感器材料包括以下幾個(gè)部分：應(yīng)變片材料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線密封材料和引線材料。
黏合劑材料
貼片黏合劑是把應(yīng)變片和彈性體牢牢固定在一起，使它們產(chǎn)生的形變永遠(yuǎn)一致。由此可見，貼片黏合劑也是一個(gè)重要部件。21世紀(jì)初，使用叫多的貼片黏合劑是雙組分高分子環(huán)氧系列黏合劑。21世紀(jì)初，它的性能與它自身的純度、混合方式、儲(chǔ)存時(shí)間、固化方式、固化時(shí)間等關(guān)系很大，在使用之前按要仔細(xì)看它的詳細(xì)介紹。
引線密封
傳感器輸出引線如果不固定的話，會(huì)發(fā)生損壞或松動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定或沒有輸出。21世紀(jì)初傳感器輸出都采用連接器的方式，連接器的材質(zhì)和緊固力度也會(huì)給輸出帶來影響。較好采用連接器跟密封膠配合使用。內(nèi)部引線也需要固定，防止其到處移動(dòng)。引線的質(zhì)量也很重要，其材質(zhì)性能從高到低的排列順序依次為鍍銀、銅線和鋁線。如果周圍高頻信號(hào)、無線電波干擾嚴(yán)重的話，還需采用屏蔽電纜；在腐蝕性環(huán)境和易燃易爆場(chǎng)合則需要采用防腐防阻燃和防爆電纜，外加套管進(jìn)行保護(hù)。
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壓電式力傳感器在汽車零部件耐久性測(cè)試的應(yīng)用-靜態(tài)精度
應(yīng)變式載荷傳感器的比較大優(yōu)勢(shì)在于靜態(tài)精確度，能實(shí)現(xiàn)稱重應(yīng)用，正如本文“動(dòng)態(tài)響應(yīng)”中所提及到，石英力傳感器有低頻限制，所以它們不可能做到真正的DC響應(yīng)，即靜態(tài)監(jiān)測(cè)。當(dāng)用ICP®輸出型傳感器做準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試或者靜態(tài)校準(zhǔn)時(shí)，必須使用一個(gè)DC耦合的信號(hào)調(diào)理儀，如484系列，并需要采用一個(gè)DC耦合的數(shù)采設(shè)備。該設(shè)備允許傳感器的DC偏置電壓調(diào)零，且不會(huì)對(duì)系統(tǒng)施加任何額外的高通濾波的影響。一般情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試的輸出信號(hào)丟失與離逝時(shí)間（較早個(gè)DTC的10%時(shí)間內(nèi)）成一階線性關(guān)系，如圖6a和6b所示，因此在較早個(gè)1%DTC時(shí)，只有1%的信號(hào)損失，假如一個(gè)傳感器的DTC是2000秒，那么在較早個(gè)20秒，有1%的輸出信號(hào)衰減。
重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)（敲小黑板）：整個(gè)系統(tǒng)必須是直流耦合，這就意味著傳感器需具備較長的放電時(shí)間常數(shù)，信號(hào)調(diào)理儀和數(shù)據(jù)采集儀都是直流耦合。校準(zhǔn)是直流耦合的一種常見應(yīng)用。
電容式稱重傳感器主要優(yōu)點(diǎn)：
電阻、電感和電容是電子技術(shù)中的三大類無源元件，電容式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的傳感器，它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。
電容式傳感器具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)高阻抗，小功率，*需很低的輸入能量。
(2)可獲得較大的變化量，從而具有較高的信噪比和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
(3)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，工作頻率可達(dá)幾兆赫，稠b接觸測(cè)量，被測(cè)物是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可。
(4)結(jié)構(gòu)簡單．適應(yīng)性強(qiáng)，可在高低溫、強(qiáng)輻射等惡劣的環(huán)境下工作，應(yīng)用較廣。
隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電容式傳感器所存在的易受干擾和易受分布電容影響等缺點(diǎn)不斷得以克服，而且還開發(fā)出容柵位移傳感器和集成電容式傳感器：因此它在非電量測(cè)量和自動(dòng)檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，可測(cè)量壓力、位移、轉(zhuǎn)速、加速度、A度、厚度、液位、濕度、振動(dòng)、成分含量等參數(shù)。電容式傳感器有著很好的發(fā)展前景。
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加速度傳感器分類：
壓電式
壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計(jì)。它也屬于慣性式傳感器。壓電式加速度傳感器的原理是利用壓電陶瓷或石英晶體的壓電效應(yīng)，在加速度計(jì)受振時(shí)，質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí)，則力的變化與被測(cè)加速度成正比。
壓阻式
基于MEMS硅微加工技術(shù)，壓阻式加速度傳感器具有體積小、低功耗等特點(diǎn)，易于集成在各種模擬和數(shù)字電路中，廣泛應(yīng)用于汽車碰撞實(shí)驗(yàn)、測(cè)試儀器、設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
電容式
電容式加速度傳感器是基于電容原理的極距變化型的電容傳感器。電容式加速度傳感器/電容式加速度計(jì)是對(duì)比較通用的加速度傳感器。在某些領(lǐng)域無可替代，如安全氣囊，手機(jī)移動(dòng)設(shè)備等。電容式加速度傳感器/電容式加速度計(jì)采用了微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）工藝，在大量生產(chǎn)時(shí)變得經(jīng)濟(jì)，從而保證了較低的成本。
伺服式
伺服式加速度傳感器是一種閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，具有動(dòng)態(tài)性 能好、動(dòng)態(tài)范圍大和線性度好等特點(diǎn)。
由于有反饋?zhàn)饔茫鰪?qiáng)了抗干擾的能力，提高測(cè)量精度，擴(kuò)大了測(cè)量范圍，伺服加速度測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于慣性導(dǎo)航和慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中，在高精度的振動(dòng)測(cè)量和標(biāo)定中也有應(yīng)用。
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如何理解傳感器電流輸出信號(hào)？
在連續(xù)7天24小時(shí)過程監(jiān)控應(yīng)用中，需要PLC，DCS或SCADA系統(tǒng)記錄、分析信號(hào)趨勢(shì)，具有4-20mA輸出信號(hào)的振動(dòng)變送器是比較理想的選擇。但是4-20mA信號(hào)究竟表達(dá)什么呢？因?yàn)榇蠖鄶?shù)振動(dòng)變送器的基礎(chǔ)傳感元件跟典型的加速度計(jì)一樣或者相似，變送器將AC交流原始電壓信號(hào)在內(nèi)部轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)。在轉(zhuǎn)化的過程中，電流輸出可能擴(kuò)展為以下三個(gè)值中之一：
RMS (root mean square) 有效值RMS（均方根值）
AC信號(hào)轉(zhuǎn)換到DC信號(hào)并不是平均每個(gè)AC信號(hào)值那么簡單。對(duì)于正弦波，正半周期和負(fù)半周期是相等的，這個(gè)平均會(huì)產(chǎn)生零，沒有測(cè)量數(shù)值。相反，為了獲取有用的結(jié)果，對(duì)AC信號(hào)進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，術(shù)語稱為均方根值（RMS）。
Peak 峰值
True Peak 真實(shí)峰值
一個(gè)4-20mA變送器轉(zhuǎn)換加速度電壓輸出到電流輸出，是通過多個(gè)電路過程來實(shí)現(xiàn)的。在AC到DC電壓轉(zhuǎn)換過程中，所有的頻率數(shù)據(jù)都從信號(hào)中消除。
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