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    拉力機應變片式傳感器與數字傳感器的區別?

    返回列表來源:天氏庫力 發布日期 2019-01-03 瀏覽:

    拉力機中核心元件有好幾種,但是最重要的還要屬傳感器,對于材料力學試驗機而言,最重要的測量數據當屬力值,而力值的直接測量元件就是力傳感器,市面上的拉力機搭配的都是最常見的應變片式傳感器,現在有些高端型拉力機搭配的是數字式傳感器。那么,這兩種傳感器具體有哪些區別?
     
    首先,應變片式傳感器是大部分拉力機所用的傳感器,這種傳感器國內外有很多品牌,價格從高到低也是不一而足,應變片式傳感器應用廣泛,其具有:價格低,較高的精度和較好的線性的特性。
     
    應變片式傳感器內部結構
    一般由敏感柵、基底、引線、蓋片等組成。敏感柵由直徑為0.01-0.05mm、高電阻系數的細絲彎曲而成柵狀,它實際上是一個電阻元件,是電阻應變片感受構件應變的敏感部分。敏感柵用粘合劑將其固定在基底上?;椎淖饔脩WC將構件上應變準確地傳遞到敏感柵上去。因此它必須作得很薄,一般為0.03-0.06mm,使它能與試件及敏感柵牢固地粘結在一起。另外它還應有良好的絕緣性能、抗潮性能和耐熱性能?;撞牧嫌屑?、膠膜、玻璃纖維布等。紙具有柔軟、易于粘貼、應變極限大和價格低廉等優點,但耐溫耐濕性差,一般工作溫度低于70℃下采用。為了提高耐濕耐久性和使用溫度,可浸以酚醛樹脂類粘合劑使用溫度可提高至180℃,且時間穩定性好,適用于測力等傳感器使用。膠膜基底是由環氧樹脂、酚醛樹脂、聚脂樹脂和聚酰亞胺等有機粘合劑制成的薄膜,膠膜基底具有比紙更好的柔性、耐濕性和耐久性,且使用溫度可達100-300℃。玻璃纖維布能耐400-450℃高溫,多用做中溫或高溫應變片基底。引出線的作用是將敏感柵電阻元件與測量電路相連接,一般由0.1-0.2mm低阻鍍錫銅絲制成,并與敏感柵兩輸出端相焊接。
     
    應變片式傳感器工作原理   
    在測試時,將應變片用粘合劑牢固地粘貼在被測試件的表面上,隨著試件受力變形,應變片的敏感柵也獲得同樣的變形,從而使其電阻隨之發生變化,而此電阻變化是與試件應變成比例的,因此如果通過一定測量線路將這種電阻變化轉換為電壓或電流變化,然后再用顯示記錄儀表將其顯示記錄下來,就能知道被測試件應變量的大小。
     
    而數字傳感器是指將傳統的模擬式傳感器經過加裝或改造A/D轉換模塊,使之輸出信號為數字量(或數字編碼)的傳感器,主要包括:放大器、A/D轉換器、微處理器(CPU)、存儲器、通訊接口、溫度測試電路等,在微處理器和傳感器變得越來越便宜的今天,全自動或半自動(通過人工指令進行高層次操作,自動處理低層次操作)系統可以包含更多智能性功能,能從其環境中獲得并處理更多不同的參數。
     
    數字傳感器的特點優勢:
    1、先進的A/D轉換技術和智能濾波算法,在滿量程的情況下仍可保證輸出碼的穩定。
    2、可行的數據存儲技術,保證模塊參數不會丟失。
    3、良好的電磁兼容性能。
    4、傳感器的性能采用數字化誤差補償技術和高度集成化電子元件,用軟件實現傳感器的線性、零點、溫漂、蠕變等性能參數的綜合補償,消除了人為因素對補償的影響,大大提高了傳感器綜合精度和可靠性。
    5、傳感器的輸出一致性誤差可以達到0.02%以內甚至更高,傳感器的特性參數可完全相同,因而具有良好的互換性。
    6、采用A/D轉換電路、數字化信號傳輸和數字濾波技術,傳感器的抗干擾能力增加,信號傳輸距離遠,提高了傳感器的穩定性。
    7、數字傳感器能自動采集數據并可預處理、存儲和記憶,具有唯一標記,便于故障診斷。
    8、傳感器采用標準的數字通訊接口,可直接連入計算機,也可與標準工業控制總線連接,方便靈活。
    9, 數字傳感器是將AD,EPROM,DIE(指還未封裝的傳感器芯片,屬于裸片,大小介于cell和chip之間),封裝在一塊用PCB,金屬塊或陶瓷板上的集成。通過各種溫度,壓力點的校準,計算出DIE的線性,再利用AD去補償的方法加工而成的。
     
    兩者在應用及前景上的區別:
    如今的市場上,傳感器的價格越來越便宜,全自動或半自動(通過人工指令進行高層次操作,自動處理低層次操作)系統可以包含更多智能性功能,能從其環境中獲得并處理更多不同的參數。尤其是MEMS(微型機電系統)技術,它使數字傳感器的體積非常微小并且能耗與成本也很低。所以,未來隨著數字傳感器和處理器價格的降低,數字傳感器的優勢將會越來越大,數字傳感器的使用可以顯著地降低原材料及能耗的費用并提高系統的總體性能。當然,應變片式傳感器也不會被完全取代,其價格低廉、品種多樣,便于選擇和大量使用,在很多領域并不易被快速取代。

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