1. 在测量静态力时最常用的传感器
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
用x便是传感器的输入量,y表示传感器的输出量,传感器的静态灵敏度
Sn=△y/△x
如果传感器是线性的,传感器的静态灵敏度Sn是一个常量。如果传感器是非线性的,灵敏付在各个点不一样Sn不是一个常数,这时的灵敏度
Sn=dY/dX
2. 静态测量的传感器举例
这个认为是不正确的。
因为压电式传感器其工作原理是基于压电材料的压电效应,具有使用频率宽,灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、测量范围广等优点,因此在压力冲击和震动等动态参数测试中是主要的传感器品种,它可以把加速度、位移、压力、温度、湿度等许多非电量转换为电量。
3. 下面哪些传感器不能测量静态量
可以通过两个基本特性即传感器的静态特性和动态特性来表征一个传感器性能的优劣。
1、传感器的静态特性
传感器的静态特性就是在静态标准条件下,利用校准数据确立的指标。静态标准条件是指没有加速度、振动和冲击(除非这些参数本身就是被测物理量),环境温度一般为室温20±5℃,相对湿度不大于85%,大气压力为0.1MPa的情况。在这样的标准条件下,利用一定等级的校准设备,对传感器进行往复循环测试,得到的输出——输入曲线一般用表格列出或绘出曲线。
静态特性通常由下面几个指标来衡量:
(1)线性度
人们为了标定和数据处理的方便,总是希望传感器的输出与输入关系呈线性关系,并能准确无误的反映被测量的真值,但实际上这是不可能的。
(2)重复性
重复性表示传感器在同一工作条件下,被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(所得校准曲线)的一致程度。它是反映传感器精密度的一个指标。
(3)迟滞
迟滞表明传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程期间,输出—输入曲线不重合的程度。也就是说,对应于同一大小的输入信号,传感器正、反行程的输出信号大小不相等。它反映了传感器的机械部分和结构材料方面不可避免的弱点,如轴承的摩擦、灰尘积塞、间隙不适当、元件磨蚀、碎裂等。
4)精度(精确度)
精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。一般用方和根法或代数和法计算精度。当一个传感器或传感器测量系统设计完成,并进行实际的定标之后,人们有时又以工业上仪表的精度的定义给出其精度。
(5)灵敏度
灵敏度是传感器输出增量与被测输入量之比,用k来表示。
(6)阈值、分辨力
当一个传感器的输入从零开始极缓慢的增加时,只有在达到了某一最小值后才测的出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。在规定阈值时,最先可测得的那个输出变化往往难以确定。因此,为了改进阈值数据测定的重复性,最好给输出变化规定一个确定的数值,在该输出变化值下的相应输入就称为阈值。
分辨力是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢增加时,只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化,这个输入增量称为传感器的分辨力。有时用该值相对满量程输入值百分数表示,则称为分辨率。
阈值说明了传感器的最小可测出的输入量。分辨力说明了传感器的最小可测出输入变量。
(7)时间漂移、零点和灵敏度温度漂移
漂移量的大小是表征传感器稳定性的重要性能指标。传感器的漂移有时会致使整个测量或控制系统处于瘫痪。
2、动态特性
静态特性不考虑时间的变化因素,而动态特性是反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。实际被测量随时间变化的形式可能是多种多样的,在研究动态特性时通常根据标准输入特性来考虑传感器的响应特性。标准输入有两种:正弦变化和阶跃变化的输入。传感器的动态特性分析和动态标定都以这两种标准输入状态为依据。对于任一传感器,只要输入量是时间的函数,则其输出量也应是时间的函数。
4. 在测量静态力时最常用的传感器是
因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。
压电式传感器的工作原理决定其只适于动态量测量,力作用在压电传感器上,其会产生电荷。电荷量很微弱,会由自身泄漏掉。若动态力作用,则电荷可以不断补充,不至于完全泄漏掉。
5. 在测量静态力时最常用的传感器是什么
应变管式
在筒壁上贴有2片或4片应变片,其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成“腰鼓形”,使电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强,在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。
膜片式
它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时,中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值,而边缘处径向应变达到负的最大值,切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处,并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身,即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条,并采用周边固定结构制成的固态压力传感器(见压阻式传感器)。
应变梁式
测量较小压力时,可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。图3中两端固定梁的最大应变处在梁的两端和中点,应变片就贴在这些地方。这种结构还有其他形式,例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。
组合式
在组合式应变压力传感器中,弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位,而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等,弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、Π形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。 应变式压力传感器主要用来测量流动介质动态或静态压力,例如动力管道设备的进出口气体或液体的压力、内燃机管道压力等等。
力传感器的分类也是很多的,它可以分个六个不同的方式进行传递信息,在使用过程中力传感器可能会出现一些故障,或直接导致传感器损坏不能使用,那么我们就要对它进行更换,我们在更换时要注意,将现在的力传感器的位置与原来得力传感器的位置进行重合,千万不要私自变换它的位置。还有就是我们要根据自己的需求,去挑选购买适合自己的力传感器。
6. 在测量静态力时最常用的传感器有
静态特性反映的是当信号为定值或变化缓慢时,系统的输出与输入的关系;
静态特性在过程控制系统中定义为稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系;
传感器用到的静态指标,根据传感器的结构和复杂程度会有所不同。少的只需一两个指标就行。复杂的(带有电子芯片甚至微处理器)会用到控制过程的概念。
静态特性的主要技术指标有:线性度、量测范围和量程、迟滞和重复性、灵敏度、分辨力和阈值、稳定性、漂移和静态误差。
7. 压电式传感器可以进行静态力的测量
如作用在压电组件上的力是静态力,则电荷会泄露,无法进行测量。所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量,由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗,这实际上是不可能的,因此压电式传感器不能用于静态测量。
8. 压电式传感器能用于静态测量,也适用于动态测量
压电传感器适合动态测量因为它测量频率可以去到很高,适合测量动态的。
而就压电式传感器来说,由于压电效应,假设施加到压电晶体的外力不变,外电路负载无穷大,积聚在极板上的电荷无处泄漏,直到外力消失为止。但是外电路负载无穷大是不可能存在的,就也是说电荷会泄漏的。所以说,压电式传感器不适合作静态测量