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易福门IFM传感器选型手册

来源:上海颖哲工业自动化设备有限公司东莞分公司   2016年10月19日 17:14  

IFM传感器主要特点
IFM传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力IFM传感器。
选型原则
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的IFM传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的IFM传感器可供选用,哪一种原理的IFM传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和IFM传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对IFM传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;IFM传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的IFM传感器,然后再考虑IFM传感器的具体性能指标。
灵敏度的选择
通常,在IFM传感器的线性范围内,希望IFM传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,IFM传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求IFM传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。
IFM传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的IFM传感器;如果被测量是多维向量,则要求IFM传感器的交叉灵敏度越小越好。
频率响应特性
IFM传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真。实际上IFM传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
IFM传感器的频率响应越高,可测的信号频率范围就越宽。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过大的误差。
线性范围
IFM传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。IFM传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择IFM传感器时,当IFM传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上,任何IFM传感器都不能保证的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的IFM传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。
稳定性
IFM传感器使用一段时间后,其性能保持不变的能力称为稳定性。影响IFM传感器长期稳定性的因素除IFM传感器本身结构外,主要是IFM传感器的使用环境。因此,要使IFM传感器具有良好的稳定性,IFM传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择IFM传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的IFM传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。
IFM传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定IFM传感器的性能是否发生变化。
在某些要求IFM传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的IFM传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。
精度
精度是IFM传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。IFM传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,IFM传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多IFM传感器中选择比较便宜和简单的IFM传感器阿*空压机配件。
如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的IFM传感器即可,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得的测量值,就需选用精度等级能满足要求的IFM传感器。
对某些特殊使用场合,无法选到合适的IFM传感器,则需自行设计制造IFM传感器。自制IFM传感器的性能应满足使用要求。
选择使用
对IFM传感器数量和量程的选择:
IFM传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说,秤体有几个支撑点就选用几只IFM传感器,但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个IFM传感器,一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用IFM传感器的个数。
IFM传感器量程的选择可依据秤的zui大称量值、选用IFM传感器的个数、秤体的自重、可能产生的zui大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说,IFM传感器的量程越接近分配到每个IFM传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但在实际使用时,由于加在IFM传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用IFM传感器量程时,要考虑诸多方面的因素,保证IFM传感器的安全和寿命。
IFM传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后,经过大量的实验而确定的。
公式如下:
C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N
C—单个IFM传感器的额定量程
W—秤体自重
Wmax—被称物体净重的zui大值
N—秤体所采用支撑点的数量
K-0—保险系数,一般取值在1.2~1.3之间
K-1—冲击系数
K-2—秤体的重心偏移系数
K-3—风压系数
根据经验,一般应使IFM传感器工作在其30%~70%量程内,但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器,如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等,在选用IFM传感器时,一般要扩大其量程,使IFM传感器工作在其量程的20%~30%之内,使IFM传感器的称量储备量增大,以保证IFM传感器的使用安全和寿命。
要考虑各种类型IFM传感器的适用范围:
IFM传感器的准确度等级包括IFM传感器的非线形、蠕变、蠕变恢复、滞后、重复性、灵敏度等技术指标。在选用IFM传感器的时候,不要单纯追求高等级的IFM传感器,而既要考虑满足电子秤的准确度要求,又要考虑其成本。
对IFM传感器等级的选择必须满足下列两个条件:
满足仪表输入的要求。称重显示仪表是对IFM传感器的输出信号经过放大、A/D转换等处理之后显示称量结果的。因此,IFM传感器的输出信号必须大于或等于仪表要求的输入信号大小,即将IFM传感器的输出灵敏度代人IFM传感器和仪表的匹配公式,计算结果须大于或等于仪表要求的输入灵敏度。
满足整台电子秤准确度的要求。一台电子秤主要是由秤体、IFM传感器、仪表三部分组成,在对IFM传感器准确度选择的时候,应使IFM传感器的准确度略高于理论计算值,因为理论往往受到客观条件的限制,如秤体的强度差一点,仪表的性能不是很好、秤的工作环境比较恶劣等因素都直接影响到秤的准确度要求,因此要从各方面提高要求,又要考虑经济效益,确保达到目的。

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