傳感器技術如何應用於測試及自動控製
發布時間:2015-02-27 責任編輯:xueqi
【導讀】在測試係統中,作為一次儀表的傳感器,其qi主zhu要yao特te征zheng是shi能neng準zhun確que傳chuan遞di和he檢jian測ce出chu某mou一yi形xing態tai的de信xin息xi,並bing將jiang其qi轉zhuan換huan成cheng另ling一yi形xing態tai的de信xin息xi。因yin此ci,傳chuan感gan器qi技ji術shu是shi實shi現xian測ce試shi與yu自zi動dong控kong製zhi的de重zhong要yao環huan節jie。
具體地說傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受(或響應)yujianchugongneng,bingshizhianzhaoyidingguilvzhuanhuanchengyuzhiduiyingdekeshuchuxinhaodeyuanqijianhuozhuangzhi。ruguomeiyouchuanganqiduibeicedeyuanshixinxijinxingzhunquekekaodebuhuohezhuanhuan,yiqiezhunquedeceshiyukongzhidoujiangwufashixian,jishizuixiandaihuadedianzijisuanji,meiyouzhunquedexinxi(或轉換可靠的數據),不失真的輸入,也將無法充分發揮其應有的作用。
傳chuan感gan器qi種zhong類lei及ji品pin種zhong繁fan多duo,原yuan理li也ye各ge式shi各ge樣yang。其qi中zhong電dian阻zu應ying變bian式shi傳chuan感gan器qi是shi被bei廣guang泛fan用yong於yu電dian子zi秤cheng和he各ge種zhong新xin型xing機ji構gou的de測ce力li裝zhuang置zhi,其qi精jing度du和he範fan圍wei度du是shi根gen據ju需xu要yao來lai選xuan定ding的de過guo高gao的de精jing度du要yao求qiu對dui某mou種zhong使shi用yong也ye無wu太tai大da意yi義yi,過guo寬kuan的de範fan圍wei度du也ye會hui使shi測ce量liang精jing度du降jiang低di,而er且qie會hui造zao成cheng成cheng本ben過guo高gao及ji增zeng加jia工gong藝yi上shang的de困kun難nan,因yin此ci,應ying根gen據ju測ce量liang對dui象xiang的de要yao求qiu,恰qia當dang地di選xuan擇ze精jing度du和he範fan圍wei度du是shi至zhi關guan重zhong要yao的de。但dan無wu論lun何he種zhong條tiao件jian、場chang合he使shi用yong的de傳chuan感gan器qi,均jun要yao求qiu其qi性xing能neng穩wen定ding,數shu據ju可ke靠kao,經jing久jiu耐nai用yong。為wei此ci,在zai研yan究jiu高gao精jing度du傳chuan感gan器qi的de同tong時shi,必bi須xu重zhong視shi可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing的de研yan究jiu。目mu前qian,包bao括kuo床chuang暗an器qi的de研yan究jiu、設計、試製、生產檢測與應用等諸項內容在內的傳感器技術,已逐漸形成了一門相對獨立的專門學科。
一般情況下,由於傳感器設置的場所並非理想,在溫度、濕度、壓(ya)力(li)等(deng)效(xiao)應(ying)的(de)綜(zong)合(he)影(ying)響(xiang)下(xia),可(ke)引(yin)起(qi)傳(chuan)感(gan)器(qi)零(ling)點(dian)漂(piao)移(yi)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)變(bian)化(hua),已(yi)成(cheng)為(wei)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)嚴(yan)重(zhong)問(wen)題(ti)。雖(sui)然(ran)人(ren)們(men)在(zai)製(zhi)作(zuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)過(guo)程(cheng)中(zhong),采(cai)取(qu)了(le)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)及(ji)密(mi)封(feng)防(fang)潮(chao)的(de)措(cuo)施(shi),但(dan)它(ta)與(yu)應(ying)變(bian)片(pian)、粘帖膠本身的高興能化、粘帖技術的精確和熟練、彈性體材料的選擇及冷、熱re加jia工gong工gong藝yi的de製zhi定ding均jun有you密mi切qie的de關guan係xi,哪na一yi方fang麵mian都dou不bu能neng忽hu視shi,都dou需xu精jing心xin設she計ji和he製zhi作zuo。同tong時shi,還hai須xu注zhu意yi傳chuan感gan器qi的de安an裝zhuang方fang法fa,支zhi撐cheng結jie構gou的de設she置zhi,如ru何he克ke服fu橫heng向xiang力li等deng問wen題ti。
作為一次儀表的傳感器通常由敏感元件與轉換元件組成。
轉換元件就是精密的電橋。因此,測力秤重用電阻應變式傳感器主要由彈性體、應變片、粘帖膠及各種補償電阻構成。他的穩定性也必然是由這些元件的內、外因的綜合作用所決定。本文就此問題進行探討,談些粗淺看法,與同行商榷。
首先是彈性元件。彈性元件一般是由優質合金鋼材及有色金屬鋁、鈹(pi)青(qing)銅(tong)等(deng)加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing),影(ying)響(xiang)彈(dan)性(xing)體(ti)穩(wen)定(ding)性(xing),主(zhu)要(yao)是(shi)它(ta)經(jing)各(ge)種(zhong)處(chu)理(li)後(hou)的(de)金(jin)相(xiang)組(zu)織(zhi)及(ji)殘(can)餘(yu)應(ying)力(li)。考(kao)慮(lv)到(dao)應(ying)力(li)釋(shi)放(fang)時(shi)的(de)相(xiang)互(hu)平(ping)衡(heng)關(guan)係(xi)及(ji)彈(dan)性(xing)體(ti)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)的(de)約(yue)束(shu),要(yao)想(xiang)讓(rang)殘(can)餘(yu)應(ying)力(li)釋(shi)放(fang),就(jiu)要(yao)進(jin)行(xing)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li),這(zhe)在(zai)實(shi)際(ji)中(zhong)若(ruo)采(cai)用(yong)自(zi)然(ran)時(shi)效(xiao)法(fa),則(ze)釋(shi)放(fang)緩(huan)慢(man)、周期長,常常是不可取的,需要人為縮短時間,一般要消除彈性體表麵殘餘應力的方法是:做(zuo)真(zhen)空(kong)回(hui)火(huo)處(chu)理(li)和(he)疲(pi)勞(lao)式(shi)脈(mai)動(dong)處(chu)理(li)及(ji)共(gong)振(zhen)。這(zhe)樣(yang)可(ke)大(da)幅(fu)度(du)地(di)降(jiang)低(di)殘(can)餘(yu)應(ying)力(li),在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)通(tong)常(chang)的(de)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)自(zi)然(ran)時(shi)效(xiao),使(shi)組(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)更(geng)為(wei)穩(wen)定(ding)。
其(qi)次(ci),是(shi)應(ying)變(bian)片(pian)和(he)粘(zhan)接(jie)膠(jiao)。影(ying)響(xiang)應(ying)變(bian)片(pian)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)是(shi)箔(bo)材(cai)本(ben)身(shen),製(zhi)造(zao)應(ying)變(bian)片(pian)的(de)電(dian)阻(zu)合(he)金(jin)種(zhong)類(lei)很(hen)多(duo),其(qi)中(zhong)以(yi)康(kang)銅(tong)合(he)金(jin)使(shi)用(yong)最(zui)廣(guang),它(ta)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),高(gao)的(de)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)及(ji)小(xiao)的(de)電(dian)阻(zu)溫(wen)度(du)係(xi)數(shu),是(shi)理(li)想(xiang)的(de)絲(si)柵(zha)製(zhi)造(zao)材(cai)料(liao)。此(ci)外(wai),製(zhi)造(zao)應(ying)變(bian)片(pian)過(guo)程(cheng)中(zhong)應(ying)消(xiao)除(chu)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)。如(ru):絲(si)柵(zha)與(yu)基(ji)底(di)膠(jiao)的(de)粘(zhan)接(jie)強(qiang)度(du),應(ying)變(bian)片(pian)與(yu)彈(dan)性(xing)體(ti)間(jian)的(de)粘(zhan)帖(tie)強(qiang)度(du),基(ji)底(di)膠(jiao)內(nei)應(ying)力(li)的(de)釋(shi)放(fang)等(deng)等(deng),都(dou)是(shi)不(bu)穩(wen)定(ding)因(yin)素(su)。另(ling)外(wai),應(ying)變(bian)片(pian)的(de)粘(zhan)帖(tie),也(ye)是(shi)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)的(de)要(yao)素(su)之(zhi)一(yi),這(zhe)一(yi)工(gong)作(zuo)的(de)好(hao)壞(huai),直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)膠(jiao)的(de)粘(zhan)接(jie)質(zhi)量(liang),乃(nai)至(zhi)測(ce)量(liang)精(jing)度(du),如(ru)果(guo)帖(tie)片(pian)不(bu)嚴(yan)格(ge),技(ji)術(shu)不(bu)熟(shu)練(lian),即(ji)使(shi)使(shi)用(yong)最(zui)好(hao)的(de)應(ying)變(bian)片(pian)也(ye)無(wu)濟(ji)於(yu)事(shi)。
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