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更新時間：2018-12-25 
瀏覽次數(shù)：1778 德國SICK傳感器的原理及應(yīng)用資料分為哪些
導(dǎo)體在承受外部拉力或壓力時會發(fā)生機(jī)械變形，機(jī)械變形會引起導(dǎo)體阻值的變化，當(dāng)導(dǎo)體材料產(chǎn)生因變形而變化的導(dǎo)體阻值時，稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。 電阻應(yīng)變片是一種敏感裝置，用于將所測件的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換為電信號。 這是壓力傳感器的主要部件之一。 電阻應(yīng)變片常用的應(yīng)用是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片.。金屬應(yīng)變片的基本原理是電阻應(yīng)變效應(yīng)，即當(dāng)導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時，導(dǎo)體的強(qiáng)度值會發(fā)生變化.。 金屬電阻應(yīng)變片有兩種類型:絲變換器和金屬箔變換器。
德國SICK傳感器一般而言，反應(yīng)板是在機(jī)械變形的基礎(chǔ)上通過特殊粘接和緊密粘接而粘上的. 當(dāng)陣列強(qiáng)度發(fā)生變化時，電阻應(yīng)變片也會一起產(chǎn)生變形，因此應(yīng)變片的阻值會發(fā)生變化，從而增加到電阻的電壓也會發(fā)生變化。
這些應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的電阻變化通常很小，通常形成變形的電橋，由后面儀表放大器放大，然后傳遞到處理電路顯示(通常是a / d轉(zhuǎn)換和處理器）或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 金屬電阻板由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的使用方式，電阻應(yīng)變片的阻值可以設(shè)計不同阻值，但電阻取值范圍必須注意:電阻值太小，輸入電流小所需驅(qū)動電流太大，同時溫度變化面的熱量太高，用于不同的環(huán)境，變化面的阻力值過大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，零調(diào)節(jié)電路過于復(fù)雜。 而且阻力太大，阻抗太高，抵御外部電磁干擾的能力薄弱.。
德國SICK傳感器一般電阻應(yīng)變片的阻值約為幾十歐至幾十千歐左右.。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是，吸附在基本材料上的應(yīng)變電阻隨機(jī)械變形(通常稱為電阻應(yīng)變效應(yīng))而變化的阻值。 金屬導(dǎo)體的電阻值可以表示為:R=ρ*L/SP-金屬導(dǎo)體電阻率（Ωcm2/m） s-導(dǎo)體截面(cm2) l-導(dǎo)線長度當(dāng)外力作用時，導(dǎo)體的電阻率ρ、長度l和截面區(qū)域s會發(fā)生變更，從而導(dǎo)致電阻值R的變化. 通過檢測電阻值的變化，可以檢測外力的大小以金屬絲應(yīng)變電阻為例. 當(dāng)金屬絲承受外力時，其長度和截面會發(fā)生變化. 很容易看出它的電阻值變化. 如果金屬線材受外力拉伸，其長度會增加，且截面會減小，則阻值會增加。當(dāng)線材被外力壓縮時，長度會減小，截面增大，阻值也會減小。只要測量增加到阻值的變化(通常是在電阻兩端測量的應(yīng)力)，就可以得到變形金屬絲的變形情況。
由于應(yīng)力與變形成比例，因此變形與電阻變化率成比例，即應(yīng)力與電阻變化成比例。彈性原點(diǎn)可將物理量(例如位移、壓力和振動)轉(zhuǎn)換為可變的應(yīng)力和測量。
2.德國SICK傳感器的原理與應(yīng)用耐腐蝕陶瓷壓力傳感器不由輸液體傳遞，壓力直接作用于陶瓷膜之前的表面，使陶瓷膜產(chǎn)生輕微變形，厚膜電阻印在陶瓷膜背面，并連接到電橋(封閉橋梁)，原因是受壓力的影響. 標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3 mV/V等，德國SICK傳感器兼容。通過激光校準(zhǔn)，傳感器具有較高的溫度和時間穩(wěn)定性，其自身的溫度補(bǔ)償為0~70℃，能夠直接接觸絕大多數(shù)介質(zhì)。陶瓷是*的耐腐蝕、耐磨性、抗沖擊性和抗振動性材料。
德國SICK傳感器的熱穩(wěn)定性特性和厚膜電阻可使其工作溫度達(dá)到-40~135℃，并且測量精度高且穩(wěn)定性高。 電絕緣度大于2kv，輸出信號強(qiáng)，*穩(wěn)定良好。 高低成本陶瓷傳感器將是壓力傳感器發(fā)展的方向，歐美有一種*取代其他類型傳感器的趨勢，越來越多的用戶使用陶瓷傳感器取代硅擴(kuò)散壓力傳感器。3.硅電阻壓力傳感器的原理與應(yīng)用壓阻式壓力傳感器的測量原理與金屬膜傳感器相同，只是有不同的材料和不同制造工藝。例如，硅擴(kuò)散壓力傳感器由硅玻璃和硅膜組成，采用集成電路方法，建立四個相同的電阻，分布在硅膜上，形成變形電橋。膜片兩邊有兩個壓力室，低壓室與大氣相連接，高壓室與檢測到的系統(tǒng)相連接。
當(dāng)兩邊有壓力差時膜上有作用壓力，實(shí)測介質(zhì)壓力直接作用于傳感器膜(不銹鋼或陶瓷)，膜上點(diǎn)的壓力分布與金屬膜傳感器相同，因此膜產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，傳感器電阻值變化，且檢測到變化。壓阻式傳感器的靈敏度是金屬變形板的50至100倍，有時可以直接測量而無需放大。壓阻式傳感器的優(yōu)點(diǎn)包括頻率響應(yīng)快、體積小、能耗低、靈敏度高、精度高和缺少活動部件。
德國SICK傳感器的缺點(diǎn)主要是溫度特性差和工藝復(fù)雜.。 由于半導(dǎo)體元件對溫度變化的敏感性，半導(dǎo)體變換傳感器的應(yīng)用受到很大限制。
根據(jù)檢測需要選擇或設(shè)計脈沖發(fā)生器。 基于霍爾組件的脈沖制作的簡單快捷成本低。而機(jī)車系統(tǒng)的電氣環(huán)境更加惡劣，因此產(chǎn)品必須具有更高的抗干擾力。 霍爾傳感器原理：1. 位于半導(dǎo)體片上，其長度為l，寬度為b，厚度為d，插入磁性強(qiáng)度為B的磁場時，如果電流由兩側(cè)控制通入電流I，并且該磁場的方向與當(dāng)前方向正交，則會在半導(dǎo)體的另一側(cè)生成控制電流的大小和強(qiáng)度乘以磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積與電磁勢UH成正比，即UH=KHIB。它KH是霍爾元件靈敏度。2 .集成電路中的信號會根據(jù)磁場強(qiáng)度的變化來放大霍爾組件的幅值，然后通過信號變換器、驅(qū)動器、放大輸出和頻率變化信號進(jìn)行傳遞。
工作設(shè)置1. 使用霍爾元件能輕松檢測磁場，將霍爾元件放置在檢測器件中制作成各種形狀的探頭，因?yàn)榛魻栐䞍H對垂直子器件表面的磁場敏感度感，所以電磁力必須垂直于元件表面，而輸出電壓可在開啟電源后檢測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如果不垂直，需求出垂直分量來計算被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。此外，由于霍爾元件非常小，可進(jìn)行多點(diǎn)檢測、計算機(jī)處理數(shù)據(jù)、電場分布狀態(tài)和并對狹小空間內(nèi)的磁場進(jìn)行檢測。2.工作磁體設(shè)置使用磁場作為感官對象的移動和位置信息的載體，通常會使用由一個帶有磁鋼生成的工作磁場。在遮斷方式中，使用軟磁作為運(yùn)動的工作部分(如鐵翼)來調(diào)整工作場所，此方法非常，冀片的位置重復(fù)精度多可以在125c處重復(fù)50μs。當(dāng)兩個齒之間的間隙與霍爾元件對齊時，磁場相對較弱。當(dāng)齒與霍爾元件對齊時，磁場的強(qiáng)度相對較大。旋轉(zhuǎn)齒輪時，通過霍爾元件的電磁線密度會發(fā)生變更，霍爾元件會產(chǎn)生mV的準(zhǔn)方波電壓。此信號還必須從電子電路轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓，當(dāng)磁場的s接近霍爾電路外殼標(biāo)記的一側(cè)時，它是在霍爾電路上正向運(yùn)作。 您也可以將工作磁鐵固定在霍爾元件(未放置標(biāo)記一側(cè))上，以便在檢查過的磁鐵物件(例如鋼齒輪)附近檢查它們，以檢測特定物件的運(yùn)動參數(shù)(例如齒輪、凸緣、缺口等)。
旋轉(zhuǎn)速度測量原理 根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)臺的邊緣固定磁鋼，轉(zhuǎn)臺伴隨主軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)臺下安裝霍爾元件，轉(zhuǎn)臺受伴隨主軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁鐵產(chǎn)生的磁場的影響。 霍爾元件是由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的薄板，在與平面垂直的方向上施加外部磁場b，在沿著平面的方向的兩端施加外部電場時，電子在磁場中移動，結(jié)果在元件的兩個側(cè)面間產(chǎn)生霍爾電位。
德國SICK傳感器其大小與外部磁場及電流大小成正比；魻杺鞲衅鲝捏w積小、無觸點(diǎn)、動態(tài)特性好、壽命長等特點(diǎn)出發(fā)，廣泛應(yīng)用于測定旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度的域。
德國SICK傳感器的定磁場中時，其上的2個霍爾傳感器產(chǎn)生相同的輸出信號。與磁場的強(qiáng)度無關(guān)，其差始終為零。但是，由于一個單元與磁場集中的輪齒相對，另外一個單元與一個齒隙相對，所以在兩個霍爾單元間存在磁場梯度時產(chǎn)生差分信號，在芯片上放大。實(shí)際上，這個差是表現(xiàn)可以通過對應(yīng)的集成控制電路進(jìn)行修正的小的偏移量的差。根據(jù)這樣的動態(tài)差原理，在傳感器面和齒輪之間存在大的空隙的條件下維持高靈敏度。
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