易福門(mén)IFM傳感器選型手冊(cè)
IFM傳感器主要特點(diǎn)
IFM傳感器的特點(diǎn)包括:微型化,、數(shù)字化,、智能化,、多功能化,、系統(tǒng)化,、網(wǎng)絡(luò)化,,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,,而且還可能建立新型工業(yè),,從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力IFM傳感器,。
選型原則
要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作,首先要考慮采用何種原理的IFM傳感器,,這需要分析多方面的因素之后才能確定,。因?yàn)?,即使是測(cè)量同一物理量,也有多種原理的IFM傳感器可供選用,,哪一種原理的IFM傳感器更為合適,,則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和IFM傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題:量程的大小,;被測(cè)位置對(duì)IFM傳感器體積的要求,;測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法,,有線或是非接觸測(cè)量,;IFM傳感器的來(lái)源,國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口,,價(jià)格能否承受,,還是自行研制。
在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的IFM傳感器,,然后再考慮IFM傳感器的具體性能指標(biāo),。
靈敏度的選擇
通常,在IFM傳感器的線性范圍內(nèi),,希望IFM傳感器的靈敏度越高越好,。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,,有利于信號(hào)處理,。但要注意的是,IFM傳感器的靈敏度高,,與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)量精度,。因此,,要求IFM傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào),。
IFM傳感器的靈敏度是有方向性的,。當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的IFM傳感器,;如果被測(cè)量是多維向量,則要求IFM傳感器的交叉靈敏度越小越好,。
頻率響應(yīng)特性
IFM傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍,,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真,。實(shí)際上IFM傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,,希望延遲時(shí)間越短越好,。
IFM傳感器的頻率響應(yīng)越高,可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就越寬,。
在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài),、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,,以免產(chǎn)生過(guò)大的誤差。
線性范圍
IFM傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,。以理論上講,,在此范圍內(nèi),靈敏度保持定值,。IFM傳感器的線性范圍越寬,,則其量程越大,并且能保證一定的測(cè)量精度,。在選擇IFM傳感器時(shí),,當(dāng)IFM傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上,,任何IFM傳感器都不能保證的線性,,其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí),,在一定的范圍內(nèi),,可將非線性誤差較小的IFM傳感器近似看作線性的,這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便,。
穩(wěn)定性
IFM傳感器使用一段時(shí)間后,,其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性。影響IFM傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除IFM傳感器本身結(jié)構(gòu)外,,主要是IFM傳感器的使用環(huán)境,。因此,要使IFM傳感器具有良好的穩(wěn)定性,,IFM傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,。
在選擇IFM傳感器之前,應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的IFM傳感器,,或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響,。
IFM傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),,在超過(guò)使用期后,在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,,以確定IFM傳感器的性能是否發(fā)生變化,。
在某些要求IFM傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合,,所選用的IFM傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格,要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn),。
精度
精度是IFM傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo),,它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。IFM傳感器的精度越高,,其價(jià)格越昂貴,,因此,IFM傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以,,不必選得過(guò)高,。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多IFM傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的IFM傳感器阿*空壓機(jī)配件。
如果測(cè)量目的是定性分析的,,選用重復(fù)精度高的IFM傳感器即可,,不宜選用量值精度高的;如果是為了定量分析,,必須獲得的測(cè)量值,,就需選用精度等級(jí)能滿足要求的IFM傳感器。
對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合,,無(wú)法選到合適的IFM傳感器,,則需自行設(shè)計(jì)制造IFM傳感器。自制IFM傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求,。
選擇使用
對(duì)IFM傳感器數(shù)量和量程的選擇:
IFM傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途,、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)(支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定)而定。一般來(lái)說(shuō),,秤體有幾個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只IFM傳感器,,但是對(duì)于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個(gè)IFM傳感器,一些機(jī)電結(jié)合秤就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定選用IFM傳感器的個(gè)數(shù),。
IFM傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的zui大稱量值,、選用IFM傳感器的個(gè)數(shù)、秤體的自重,、可能產(chǎn)生的zui大偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)確定,。一般來(lái)說(shuō),IFM傳感器的量程越接近分配到每個(gè)IFM傳感器的載荷,,其稱量的準(zhǔn)確度就越高,。但在實(shí)際使用時(shí),由于加在IFM傳感器上的載荷除被稱物體外,,還存在秤體自重,、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷,因此選用IFM傳感器量程時(shí),,要考慮諸多方面的因素,,保證IFM傳感器的安全和壽命。
IFM傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后,,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。
公式如下:
C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N
C—單個(gè)IFM傳感器的額定量程
W—秤體自重
Wmax—被稱物體凈重的zui大值
N—秤體所采用支撐點(diǎn)的數(shù)量
K-0—保險(xiǎn)系數(shù),,一般取值在1.2~1.3之間
K-1—沖擊系數(shù)
K-2—秤體的重心偏移系數(shù)
K-3—風(fēng)壓系數(shù)
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),,一般應(yīng)使IFM傳感器工作在其30%~70%量程內(nèi),但對(duì)于一些在使用過(guò)程中存在較大沖擊力的衡器,,如動(dòng)態(tài)軌道衡,、動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡、鋼材秤等,,在選用IFM傳感器時(shí),,一般要擴(kuò)大其量程,使IFM傳感器工作在其量程的20%~30%之內(nèi),,使IFM傳感器的稱量?jī)?chǔ)備量增大,,以保證IFM傳感器的使用安全和壽命。
要考慮各種類型IFM傳感器的適用范圍:
IFM傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括IFM傳感器的非線形,、蠕變,、蠕變恢復(fù)、滯后,、重復(fù)性,、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。在選用IFM傳感器的時(shí)候,,不要單純追求高等級(jí)的IFM傳感器,,而既要考慮滿足電子秤的準(zhǔn)確度要求,又要考慮其成本,。
對(duì)IFM傳感器等級(jí)的選擇必須滿足下列兩個(gè)條件:
滿足儀表輸入的要求,。稱重顯示儀表是對(duì)IFM傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱量結(jié)果的,。因此,,IFM傳感器的輸出信號(hào)必須大于或等于儀表要求的輸入信號(hào)大小,即將IFM傳感器的輸出靈敏度代人IFM傳感器和儀表的匹配公式,,計(jì)算結(jié)果須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度,。
滿足整臺(tái)電子秤準(zhǔn)確度的要求。一臺(tái)電子秤主要是由秤體,、IFM傳感器,、儀表三部分組成,在對(duì)IFM傳感器準(zhǔn)確度選擇的時(shí)候,應(yīng)使IFM傳感器的準(zhǔn)確度略高于理論計(jì)算值,,因?yàn)槔碚撏艿娇陀^條件的限制,,如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn),儀表的性能不是很好,、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準(zhǔn)確度要求,,因此要從各方面提高要求,又要考慮經(jīng)濟(jì)效益,,確保達(dá)到目的,。
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