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          技術文章

          地磅稱重傳感器知識早知道

          時間:2012-12-13 瀏覽次數:7179

           

             根據被測量的變化狀態,可以把傳感器的輸人量分為靜態量和動態量兩類。靜態量指傳感器的輸入量為穩定狀態信號或變化其緩慢的準靜態信號:動態量指傳感器的輸入量為周期信號屈變信號或隨機信號等隨時間變化的信號。無論是靜態量還是動態旦,傳感器的輸出量(通常是電量)都必須不失真地重現被測量的變化,這取決于傳感器的基本特性,即輸出一輸入特性傳感器的基本特性可以用靜態特性和動態特性描述。

           

              一般來說,傳感器輸出與輸入關系可用微分方程表達。理論上,將微分方程中的一階及以上的微分項取為零時,便可得到靜態特性,因此,傳感器的靜態特性只是動態特性的一個特例。實際上.傳感器的靜態特性包括非線性和隨機性等因索*如果把這些因素都引入微分方程.將使問題復雜化。為避免這種情況,總是把傳感器的靜態特性和動態特性分開考慮。

           

              傳感器的靜態特性

           

              傳感器的靜態特性是指傳感器在被測量處于穩定狀態下的輸出輸入關系。傳感器的靜態特性是在靜態標準工作條件下測定的。

           

              人們通常希望傳感器的輸出與輸入成*的對應關系,而且呈線性關系。但在一般請況下,輸出與輸入關系不會完全符合所期望的線性關系。同時由于存在著遲滯、蠕變摩擦、間隙和松動等因素,以及外界條件的影響,使輸出與輸入對應關系的*性也難以實現衡量傳感器靜態特性的主要指標有量程、線性度、遲滯、重復性、靈敏度、漂移等。

           

              1、測量范圍和量程

              傳感器所能測量的zui大被測量(即輸入量)的數值稱為測量上限,zui小被測量稱為測量下限。用測量L限和測量下限表示的測量區間,稱為測量范圍。測量范圍有單向(只有正向或負向)、雙向對稱、雙向不對稱和無零值等幾種。

              測量上限和測量下限的代數差為量程,即量程=測量上限—測量下限

           

              2、線性度

              傳感器的輸出輸入關系或多或少地存在非線性問題。在不考慮遲滯、蠕變、不穩定性等因素的情況下,靜態特性曲線可用實際測試獲得。在獲得特性曲線后,可以說問題已經解決。但是為了標定和數據處理的方便,希望得到線性關系:這時可采用方法,其中包括計算機硬件或軟件補償,進行線性化處理。一般說來,這些辦法都比較復雜。所以在非線性誤差不太大的倩況下,總是采用直線擬合的方法來線性化。

              在采用直線擬合線性化時,輸出輸入的校正曲線與其擬合直線之間的zui大偏差,就稱為非線性誤差或線性度,通常用相對誤差yL來表示。

           

              由此可見,非線性誤差的大小是以一定的擬合直線為基準直線而得出的。擬合直線不同.非線性誤差也不同。所以,選擇擬合直線的主要出發點,應是獲得zui小的非線性誤差。另外,還應考慮使用是否方便,計算是否簡便。

              目前常用的擬合方法有;①理論擬合;②過零旋轉擬合;③端點擬合;④端點平移擬合;⑤zui小二乘擬合等。

           

              3、遲滯

              遲滯誤差又稱回程誤差G回程誤差常用誤差表爾。檢測回程誤差時,可選擇幾個測試點。對選擇個輸入信號,傳感器正行程及反行程中輸出信號差值的zui大者即為回程誤差。形成遲滯的因素包括傳感器機械結構中的摩擦、游隙和結構材料受力變形的滯后現象等。

           

              4、重復性

              重復性是指傳感器在全量程輸入按同一方向作連續多次變動時所得的特性曲線不一致的程度。

           

              5、靈敏度

              傳感器輸出的變化量AY與引起此變化量的輸入變化量AI之比即為其靜態靈敏度

           

              由此可見.傳感器校準曲線的斜率就是其靈敏度。線性傳感器,其特性是斜率處處相同.靈敏度A是一常數c以擬合直線作為其特性的傳感器,也認為其靈敏度為一常數,與輸入量的大小無關。

           

              6、分辨力

              分辨力是指傳感器能檢測到的zui小的輸入增量。有些傳感器,當輸入量連續變化時,輸出量只作階躍變化,則分辨力就是輸出量的每個階躍高度所代表的輸入量的大小。

              分辨力用值表示:用與滿量程的百分數表示時稱為分辨力。

           

              7、閉值

              闡值是指使傳感器輸出瑞產生可測變化量的zui小被測輸入量值,即零位附近的分辨力。有的傳感器在零位附近有嚴重的非線性,形成所謂“死區”,則將死區的大小作為閱值。在更多情況下,閉值主要取決于傳感器的噪聲大小,因此,有的傳感器只給出噪聲電平。

              8、穩定性

              穩定性是指傳感器在相當長工作時間內保持其性能的能力。因此穩定性又稱長期穩定性。穩定性通常是在室溫條件下,經過一定工作時間間隔后,用傳感器的輸出與起始標定時的輸出之間的差值來表示。穩定性誤差可用相對誤差表示,也可用誤差表示。

           

              9、漂移

              漂移是指在一定時間間隔內,傳感器的輸出存在著與被測輸入量無關的、不需要的變化。移常包括零點漂移和靈敏度漂移。

              軍點漂移或靈敏度漂移可分為時間漂移和溫度漂移,簡稱時漂和溫漂。時漂是指在規定的條件下,零點或靈敏度隨時間有理侵的變化;溫漂是指由周圍溫度變化引起的零點或靈敏度的變化

           

              10、靜態誤差

              靜態誤差是指傳感器在其全量程內任一點的輸出值與其理論值的偏離程度。

              靜態誤差的求取方法如下:把全部輸出數據與擬臺直線上對應值的殘差,看成是隨機分布,靜態誤差是一項綜合性指標.它基本上包括了前面敘述的非線性誤差、遲滯誤差、重復性誤差、靈敏度誤差等??噙@幾項誤差是隨機的、立的、正態分布的,也可以把這幾個單項誤差綜合而得。

           

          更多關于稱重傳感器的資料:http://www.mvvsmurthi.com/shsg-Down-31458/

           

           

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