如何檢測(cè)力、壓力、位移、扭矩傳感器的基本性能？
基本性能是傳感器的主要工作特性，反映了傳感器被測(cè)量變量和輸出量之間的響應(yīng)關(guān)系。各種傳感器的檢查是將測(cè)量器具的標(biāo)準(zhǔn)值與傳感器的顯示值(輸出信號(hào)值)進(jìn)行比較，確定誤差的過(guò)程。
測(cè)力傳感器的檢測(cè)目的是確立力值的大小和輸出信號(hào)值之間的相互關(guān)系。
一是計(jì)量單位。
自1990年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)以來(lái)，世界各國(guó)相繼采用國(guó)際單位制(SI)，這是在米制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的更完善、更合理的先進(jìn)單位，規(guī)定以牛頓(N)為力量的單位。
二是測(cè)力方法。
測(cè)量力值的方法很多，可以用與已知重力平衡的方法測(cè)量力，也可以用與力成比例的各種物理現(xiàn)象，如彈性、壓力、壓力磁鐵等。常見(jiàn)的測(cè)力方法可以歸納為力的動(dòng)力效應(yīng)和靜力效應(yīng)。
利用動(dòng)力效應(yīng)測(cè)量力值。在重力場(chǎng)，地球的引力使物體產(chǎn)生重力，即重量。因此，已知質(zhì)量的物體可以用重力場(chǎng)的重量來(lái)測(cè)量。
利用靜態(tài)效應(yīng)測(cè)量力值。力的靜態(tài)效應(yīng)使物體變形。如果物體是彈性體，根據(jù)虎克定律，其變形量與彈性范圍內(nèi)的力成正比。通過(guò)這種方式，測(cè)量變形量可以知道力的大小。
三是測(cè)力設(shè)備。
最常用的測(cè)力設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)，其精度和范圍可根據(jù)被測(cè)傳感器選擇。
四、檢驗(yàn)程序。
檢測(cè)力傳感器的主要程序是將傳感器安裝在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)上；連接檢測(cè)系統(tǒng)；按順序檢測(cè)；數(shù)據(jù)處理和計(jì)算誤差等。
安裝要求。當(dāng)被測(cè)傳感器在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)上校準(zhǔn)時(shí)，安裝時(shí)應(yīng)注意使傳感器的載荷軸與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)的載荷軸一致。否則，由于分力、側(cè)向力或力分布不均勻的影響，會(huì)給測(cè)試帶來(lái)誤差。圖中顯示了安裝不正確造成的載荷變化。
系統(tǒng)連接。力傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)分為輸出和輸出兩部分，如圖所示。
輸入量由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)讀取(給定)，輸出量一般可通過(guò)電壓表(或其它信號(hào)檢測(cè)儀)讀取或記錄。當(dāng)被測(cè)傳感器為有源傳感器時(shí)，不需要輔助電源。
檢測(cè)順序。在被測(cè)傳感器上按0%、20%、40%、60%、80%和100%的范圍施加力，再次施加力后，由檢測(cè)儀器讀取或記錄傳感器每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的輸出信號(hào)。以上和下兩個(gè)行程是一個(gè)測(cè)量循環(huán)，一般應(yīng)該是三個(gè)循環(huán)。
這通常檢測(cè)傳感器的加載級(jí)數(shù)和循環(huán)次數(shù)。根據(jù)需要，加載級(jí)數(shù)為10，循環(huán)次數(shù)為5。
數(shù)據(jù)處理。將測(cè)量點(diǎn)上的數(shù)據(jù)列入校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表。根據(jù)線(xiàn)性、滯后、重復(fù)性和靈敏度的定義及其誤差計(jì)算方法，分別尋求被測(cè)傳感器各項(xiàng)指標(biāo)的最大誤差。然后根據(jù)傳感器的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，判斷傳感器是否合格。
壓力、位移、扭矩和速度傳感器。
壓力、位移、扭矩和速度傳感器的檢查是為了建立相應(yīng)的輸入和輸出信號(hào)值之間的關(guān)系。
①壓力傳感器。用活塞式壓力計(jì)對(duì)被測(cè)傳感器施加標(biāo)準(zhǔn)壓力值，用適當(dāng)?shù)娘@示器測(cè)量傳感器的輸出信號(hào)。靜態(tài)使用的壓力傳感器的檢查順序、數(shù)據(jù)處理、誤差判別等方法與測(cè)力傳感器的檢查相同。為了檢查壓力傳感器的動(dòng)態(tài)特性，通常在激波管上測(cè)定傳感器的頻率特性和減震系數(shù)，根據(jù)測(cè)定結(jié)果推算傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
②位移傳感器。測(cè)量位移的測(cè)量?jī)x器應(yīng)根據(jù)被測(cè)傳感器的測(cè)量范圍、精度和分辨率要求進(jìn)行選擇和確定。通常，測(cè)量線(xiàn)位移的儀器包括螺旋千分尺、千分表、計(jì)量塊規(guī)格、萬(wàn)能工具顯微鏡等。測(cè)量角位移的儀器包括分度頭、角度塊規(guī)格、正弦尺等。檢查位移傳感器時(shí)，應(yīng)特別注意傳感器的安裝，要求測(cè)量?jī)x器的工作方向與傳感器的工作方向一致，以避免安裝偏引起的誤差。
③扭矩傳感器。使用標(biāo)準(zhǔn)扭矩機(jī)和相應(yīng)的檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)，扭矩是通過(guò)砝碼的重量和力臂的長(zhǎng)度來(lái)確定的。在檢測(cè)過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)要求傳感器與扭力機(jī)軸線(xiàn)一致，如果安裝在不同的軸上，會(huì)給傳感器帶來(lái)額外的剪力和彎矩，從而影響檢測(cè)精度。
④速度傳感器。將傳感器與標(biāo)準(zhǔn)速度檢測(cè)臺(tái)的輸出軸連接，檢測(cè)臺(tái)發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)速度檢測(cè)速度傳感器。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測(cè)量傳感器的廠家。主要產(chǎn)品有微型傳感器、拉壓傳感器、S型傳感器、軸銷(xiāo)傳感器、測(cè)力傳感器、多維力傳感器、變送器/放大器、控制儀表、手持儀等力控產(chǎn)品達(dá)千余種。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于多種新型和智能化高端領(lǐng)域。
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