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发布时间: 2017 - 09 - 20
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多维力测量技术为了测量汽车在各种行驶工况条件下车轮所承受的各向动态载荷( 如垂直力、侧向力、纵向力、制动扭矩等) , 传感器应变片测量点的选取直接影响传感器的输出灵敏度、多维力对应变片的耦合影响以及应变片的组桥, 因此, 测量点的选取是传感器设计的关键。由于弹性体结构对称, 因此受力后对称点的变形具有对称性或反对称的特点, 测量点的选择可利用该特点进行不同力引起的变形测量。信号传输技术由于车轮力测量是旋转件的物理量测量, 其旋转件与非旋转件之间的能量和信号传输是较难解决的问题。对于接触型传输方式, 旋转件与非旋转件之间由于相对运动, 会引起接触电阻的变化, 影响传输信号的稳定性, 而在非接触传输中, 由于旋转件与非旋转件之间的相对运动, 其间隙会发生波动变化, 对信号产生干扰。因此, 根椐汽车行驶工况及车轮的工作情况, 研究设计多路非接触信号传输耦合器, 实现测量信号数字化传输, 是实现车轮力测量的关键技术之一。从旋转的车轮上通过耦合器进行多路的能量和信号传输技术也关系到车轮多维力测量的精度和可靠性。传感器随车轮一起旋转, 其力矢量相对于传感器的定义随转角变化而变化。如传感器表征车轮受垂直力的信号, 随传感器的旋转 90 度变化为表征纵向力的信号; 传感器表征车轮受侧倾力矩的信号, 随传感器的旋转 90 度变化为表征横摆力矩的信号。因此, 对测量信号的处理显得非常重要, 对传感器标定和信号解耦算法要求很高。以上文章http://www.buysensor.com/knowledge/industryDetails?id=824&tid=2由必优旗下必优网,专业传感器门户网,传感器网,收集整理,如有侵犯请提前告知!
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发布时间: 2017 - 09 - 20
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力/扭矩传感器可对各种旋转或非旋转机械部件上的力和扭转力矩进行感知及检测,因而被广泛应用于各种动力设备、过程/流程工业、实验室测试部门等应用场所。多轴力/扭矩传感器能够测量并输出在笛卡尔直角坐标系中多个坐标轴(X,Y和Z)上的力和扭矩,主要用于工业机器人手臂、远程控制机器人系统、牙科研究和外科手术、产品测试、汽车部件测试等专业市场。大家熟知扭矩传感器主要应用于石油钻井、油田等大重型动力设备的扭矩监测使用,原来的扭矩传感器仅仅智能测量出来的扭矩力。目前通过在工业电机轴上加装扭矩传感器,通过应变原理,把输出的电信号经过放大处理送到控制器,监测轴实时受扭状态,保护动力传动轴的断裂,从而大大避免了生产中的经济损失。这样的扭矩传感器统称为动态扭矩传感器,这样的扭矩传感器人们原来叫做万向轴扭矩传感器,当然如今的变化,使得扭矩传感器添加了很多的功能,在测量方面扭矩传感器便捷性提高了,这样的国内最新的动态扭矩传感器主要有一下几个方面的特质。传递电源和信号已经更改为非接触式,由于传动轴上有处理应变信号的电路要随轴旋转,这部分电路能源的取得和处理后信号的输出,该传感器都采用了非接触方式的传递,这一特点是该传感器能否投入实际使用的关键。随着自控系统的不断完善和发展,对扭矩传感器的精度、可靠性和响应速度提出了更高的要求。扭矩传感器正呈现以下的发展趋势:1、测试系统向微型化数字化、智能化、虚拟化和网络化方向发展;2、从单功能向多功能发展,包括自补偿、自修正、自适应、自诊断、远程设定、状态组合、信息存储和记忆;3、向着小型化、集成化方向发展。传感器的检测部分可以通过结构的合理设计和优化来实现小型化,IC部分可以整合尽可能多的半导体部件、电阻到一个单独的IC部件上,减少外部部件的数量;4、由静态测试向动态在线检测方向发展;最新的动态扭矩传感器以环形变压器技术为基础,设计用于感测非常小的差分角。扭矩传感器...
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发布时间: 2017 - 09 - 20
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在建筑机械、路面机械、港口机械、起重机械等工程机械领域中 , 为了达到机械状态监测和姿态控制的目的 , 要求倾角传感器能精确测量某平面相对水平面的倾斜角度。倾角传感器用于操作动作频繁、露天等环境恶劣的场合 , 因此在响应速度、可靠性、体积、稳定性、使用寿命和成本方面要求很高。基于 MEMS 加速度传感器的倾角传感器采用体积小、功耗低、响应速度快和高可靠的传感元件 , 已经广泛应用于工程机械领域。然而此类倾角传感器均存在零位偏差 , 如果不对倾角传感器进行零位偏差补偿 , 将会影响倾角传感器的精度。倾角传感器的测量原理在微加速度传感器中, 通过测量力或位移来得到加速度。而测量力或位移的方法有很多 , 根据不同的检测方法 , 可将微加速度传感器分别称为压阻式、电容式、谐振式、伺服式和隧道式加速度微传感器。电容式加速度微传感器具有灵敏度高、直流响应和噪声特性好、温漂低、低温灵敏度好、功耗低等优点, 因此采用MEMS 传感器作为微加速度传感器。其敏感元件的简化结构。当传感器感受到加速度作用时 , 中央极板随弹性梁向固定极板的一端移动 , 使两极板电容值不相等 , 即 C S1倾角传感器包括电源模块、加速度传感器模块、滤波模块、温度传感器模块、微处理器模块、参数存储模块、通讯模块。加速度传感器为双轴加速度传感器 , 能同时测量两个正交方向的加速度 , 输出信号为 2 路 PWM 脉波 , 其脉波占空比分别与两敏感轴方向上所受的加速度成正比。在零位标定后 , 标定因数存储于参数存储模块中 , 微处理器处理输出的脉波信号并进行线性补偿 , 通过 CAN 总线输出倾斜角度。
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发布时间: 2017 - 09 - 20
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目前随着我国装备制造业的高速发展,尤其是在近几年中,我国大功率动力输送和动力转化(如风电机车铁路等)设备制造领域的快速增长和发展,使转矩转速测量的需求在生产制造领域、产品检测领域和新产品设计、研发领域都呈现出广泛的应用和市场需求,因此合理正确地选择和使用扭矩传感器及提高转矩、转速、功率等技术参数的动态测量精度意义重大。随着生产力和科学技术的不断发展,非接触式扭矩测量在旋转轴上的使用将越来越广,这必将对测量方案提出更多更高的要求。由于扭矩传感器的结构不尽相同,故其在测量过程中的测量信号交换和输出存在差异,所以其在转矩转速和功率动态测量中的应用也随之产生不同精度的结果。故在不同的测量系统中应依据本身测量系统的特点和特征,合理选择与其相适宜的转矩转速测量系统。正确选用扭矩传感器和数据处理系统,方可保证转矩、转速、功率等参数在动态中的最佳精度和结果。非接触扭矩测量也将不断的发展和进步,现有以下几个发展趋势。一、规格化的成套产品为使用非接触式扭矩测量提供标准化的解决方案。产品的标准化是一个漫长的过程,需要不断的技术积累和改进,当然这也是市场化和产业化的必经之路。一旦非接触式扭矩传感器标准化,必将极大的促进技术积累、科技进步、成果推广和创新扩散,非接触式传感器的使用将更加方便,应用范围也会逐渐拓展。二、生产工艺不断进步,测量精度和响应速度逐渐提高。精度和响应速度是制约非接触式扭矩传感器的发展的瓶颈。随着新材料的不断涌现和无线通信技术的持续进步,测量精度和响应速度会不断提高。三、产品体积不断缩小,性价比显著提高。体积小,结构紧凑既是非接触扭矩测量的重要优势,安装位置巨大发展潜力。非接触扭矩传感器制作的越小越精致,安装位置就会越灵活,便于与系统对接,从而更加方便地在工程中使用。但是,体积的缩小必然带来价格的提高和性能的下降,这就是要求非接触式扭矩传感器相比于一般性扭矩传感器的拥有更高的性价...
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发布时间: 2017 - 09 - 18
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在传感器设计中,力偏心对传感器输出的影响是测力传感器必须解决的问题。例如应变式测 力传感器的解决方法是在弹性体上粘贴电阻应变片,接成桥路。使力偏心所产生的应变输出 在电桥中相互抵消。现在常见的剪切式测力传感器就是这样消除力偏心影响的。然而,光纤测力传感器由于其测量机理与其他类型的传感器不尽相同。因此,如何解决力偏心影响是需要也是值得探讨的问题。本文介绍一种光纤测力传感器,利用两根多模光纤束传输光信号,采用一种特殊的结构形式,能够有效地消除力偏心对传感器输出的影响。另外,还介绍了温度补偿电路,包括光源驱动电路及光信号接收电路。光纤测力传感器是利用组合光纤束与反射镜面之间光强与位移的稠合效应原理而研制的。组合光纤束也称为分叉光纤束或型光纤束。由于环境温度的变化,以及光敏管暗电流的影响,会导致传感器精度降低。光纤探头套筒一般为金属材料,温度变化,探头长度也要变化,使探头与反射镜之间距离发生变化,这时传感器输出变化。发光管由于温度的变化会引起发光管结温变化,使得发光管发光效率和亮度都改变。光敏管的工作电流,暗电流与环境温度也有关系。为了克服温度对传感器的影响,我们采取了一些温度补偿方法,主要是在电路上采用温度补偿元件。以上文章http://www.buysensor.com/knowledge/industryDetails?id=818&tid=2由必优旗下必优网,专业传感器门户网,传感器网,收集整理,如有侵犯请提前告知!
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发布时间: 2017 - 09 - 18
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过去由于种种原因,往往凭经验进行钻井过程控制,缺乏科学的依据,结果导致钻井工程事故不断发生,尤其在大斜度、大位移井和水平井的钻井过程中,钻井工程事故更是时有发生,其中以钻头事故最为常见,在一定程度上影响了资料的录取、解释及油气层的保护。扭矩传感器可以弥补钻井工作的先天不足,通过扭矩参数能洞察突发的的各类钻头事故。为准确预报工程事故提供决策性依据。扭矩参数的解释应用能正确指导工程施工,提高录井技术和资料解释水平,有利于快速发现油气显示。能够提高钻井效率、确保安全钻井。随着社会的发展,市场经济的不断完善以及煤油产业快速发展及不断强大和成熟,钻井采矿队伍之间的相互竞争也越来越剧烈,提高竞争力和素质是我们所考虑的,添加钻井采矿配备和科技含量是不必可少的,光有先进的设备而没有先进的高质量高素质的专业人才是不足的,现在我们钻井队伍开始进的设备莫过于录井扭矩传感器了,而扭矩传感器的良好性就在于给钻井提供牢靠的有价值的参数,用最低的成本达到最好的效果,提升综合效益。从而搞高我们的劳动效率,相同也就增大我们的竞争优势。随着钻井市场不断开放,扭矩传感器的使用也越来越普遍,扭矩传感器在钻井生产流程中表现出的优点也越来越显着,我们充分利用和高效的使用扭矩传感器的可以加速钻井速率、提高机器钻速,减少钻井施工当中的事故发生,尤其是扭矩传感器的扭矩参数在钻井中对钻头破坏水平的判别尤为显着。扭矩传感器扭矩参数生变化的因素如下:钻井中由于井较深,地层老,埋藏深,加上地层的压实作用大,给钻井作业形成了很大的困难,尤其关于钻井的钻头,由于岩性较致密且紧硬,在钻井流程中容易破坏钻头,一不留意就可能会掉牙轮。 我们针对实际状况,充分利用扭矩传感器的扭矩参数的变化状况,对钻头进行随钻剖析判别,发明报告即时预告井队以防止钻井事故的发生。在钻井中影响扭矩的改变因素有很多,其中就包括以下几个:1、 地层垮塌是形成...
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发布时间: 2017 - 09 - 15
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随着我国经济建设的逐步发展,市政建设、国防建设、航空、汽车、消防安全、电力工程等各行各业对平台机构需求越来越大,尤其是较大作业高度的高空作业平台。其中,动臂式高空作业平台由于具有工作高度大,且作业范围广等特点,已经成为今后高空作业机械的主要发展方向,当然,调平机构是高空作业平台的重要组成部分,直接影响着整机的工作性能,平台的工作高度越大,调平机构对整机性能的影响越大。在高空车作业时,为使平台底平面始终保持水平状态,高空作业车上装有作业平台保持水平的自动调平机构。作为一种控制系统,能实现臂架回转、展收,支腿伸缩,作业平台控制与调平的控制。垂直柱式高空车在作业时,由于地况复杂多样,特别是在地形崎岖不平坦,且平台载重分布不均衡时,易发生侧翻危险。此时,便需要加装倾角传感器、倾角开关等角度监测装置, 倾角传感器的理论基础是牛顿第二定律:根据基本的物理原理,在一个系统内部,速度是无法测量的,但却可以测量其加速度。如果初速度已知,就可以通过积分算出线速度,进而可以计算出直线位移,所以它其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。当倾角传感器静止时也就是侧面和垂直方向没有加速度作用,那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是倾斜角了。来对其水平稳定状况进行监测报警。作为一种专门测量倾斜角度的传感器,倾角传感器能测量出调平结构,如塔机工作臂的弯曲角度。通过与正常的弯曲角度的对比来实现对工作臂的实时监控,使得工作时更稳定可靠,并可以把臂架倾斜的数据直接传输到控制室并显示出来,操作人员根据实际倾向情况给予实时调整,提高工作效率。
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发布时间: 2017 - 09 - 15
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在飞行控制系统中,目前最有发展前景的光纤传感器系统的类型有:时间分割多路传输型(TDM)、波长分割多路传输型(WDM)和相干频率调制载波型(FMCW)。时间分割多路传输传感器系统是一个将空间分布的传感器阵列连接到一条数据母线上的复 用系统。该系统的时间分割多路传输接口用于读远距离的数字光码板,复现光码板的信息,变为数字输出码送给处理器。由一个单个的发光二极管产生一个短促的光脉冲,去读远距离的传感器远距离的传感器根 据被测物理量的大小把脉冲分成若干部分,各部分被延迟不同的时间,作为光代码里的一位 合成到一个回路上接口内光学接收机读出光码板上光脉冲的信息,由光电二极管检测,并通过电子电路处理,把脉冲串转换成并行的数字码输给中央计算机。该系统的特点是明显减少了连接若干传感器的光纤数目和连接点数目。在评价光纤传感器在飞机上应用的同时,我们认为,一个光纤传感器系统或许到本世纪末还不会出现在一个实际飞行控制系统内。回顾航空航天系统工程的历程,八十年代的大多数时 间被用于传感器概念的探索研究。在研制光纤传感器系统的同时,必须考虑光电元件的研制,以满足飞机控制系统内光电结构的尺寸和环境要求。光源的研制应该考虑到:光能的增加、给WDM系统提供更宽的光谱及能在125℃温度下工作的激光器.此外,需要在控制盒内部制造光电接口,最大限度地利用光电混合组件和单片集成电路阵列,减轻电气和机械设计。光学元件的性能如光能级、光谱特性、噪声级、光损耗和故障率在使用环境内必须得到保持。尤其是光电结构所使用的典型性能,在使用寿命(一般大约10000h)和使用环境范围内需要保持如下条件:光源功率漂移不能超过3dB;光谱漂移不能超过50nm;接收机噪声级漂移不能超过1dB;光线线路损耗不能超过3dB;接口电路的故障率必须小于4×10-6/h。随着科学技术的发展,许多高性能的 光电元件及光纤传感器系统必将研制...
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发布时间: 2017 - 09 - 15
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压力传感器进行液位测量时的一个好处是非接触性,在进行测量时,与机械和静力学的方式相比,不需要过多部件与液体进行接触,安装相对比较方便。此外,在测量原理上相比激光和超声波等同类非接触测量方式,压力传感器测原理关系式更加简单且具有线性性,在数据处理分析和处理上更加直观。压力传感器测量波浪形态下的水深状况是压力传感器使用范畴的又一个突破,并且这也将给压力传感器带来一个全新的领域,远景也十分乐观。假使在古代,我们要想测量波浪的一些参数是一件十分困难的事情,但是现在由于社会的发展和科学的进步,传感器可应用的范围越来越广,传感器在各个领域地位也越来越重要。我们能够通过各种各样的传感器测量波浪的相应参数,比如我们利用压力传感器对在波浪形态下的深度进行丈量。普通状况下,用于丈量波浪形态下水深的压力传感器要求抗搅扰功能好,并且要有较好的稳定性、高精度、高过载等特性。对波浪深度进行丈量的原理及方法在是在物体的上下两面分别安装了引水口,而压力传感器就通过水孔引入到浮体内部,使用功能良好的压力传感器丈量物体活动和波浪的动态参数,经过数据采集器连接A/D转换已经进行相应的数据运算得出动态的水深情况。需要留意的问题有如下三点:(1)在测量流程中我们要思索相应的情况的改动,比方当时的气候状况、海水的波动等;(2)在测量量流程中我们需求进行多次的测量,从中间取一个平均值,而不可以简简单单的一次性测量就得出结果;否则这样的结果是不科学,也不准确的;(3)最后,如果只有高精度的压力传感器是不够的,还需要配备高精度、快响应的数据采集器以及数据显示仪。现在压力传感器在液位测量中的应用,工业生产和交通运输业中液位的监视和测量师到处可以看到。压力传感器的应用范围也越来越宽,前景发展一片光明。
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发布时间: 2017 - 09 - 15
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超磁致伸缩材料可用于制作电-机械转换元件 , 能将机械能变换为电能。有效地利用这一特征即可构成高灵敏度传感器。近年来传感器和致动器日益向小型化发展 , 使用块体材料在形状选择上受到一定限制 ,薄膜材料则适用于各种形状的器件。超磁致伸缩合金膜用于传感器时 , 对于薄膜磁特性的掌握非常重要 , 其良好的磁特性有利于制得高灵敏度的传感器。因此 , 研究了 Tb-Fe 二元系超磁致伸缩合金的成膜条件对薄膜磁特性的影响。研究用的超磁致伸缩 Tb-Fe 合金薄膜是在 dc 磁控溅射装置上制备的 , 所用靶材是在 Fe 靶上附加了铽(Tb)片, 这可通过改变铽片数量来调整超磁致伸缩薄膜的成分。溅射室预先抽成真空后充氩。基板采用玻璃基板。溅射功率 200W , 经120min溅射可形成大约 1μm 厚的薄膜 , 测定了所制得薄膜的成分和磁化特性。采用悬臂致动器测定薄膜应变引起的弯曲度并换算为磁致伸缩。研究了成膜后的热处理对薄膜性能的影响。结果表明:(1)在溅射成膜过程中充入室内的氩气分压是决定薄膜磁化易轴的重要因素。所制得的含Tb40 %(原子)的Tb-Fe 薄膜能在低磁场下显示大的磁致伸缩。(2)成膜后的热处理对于缓和薄膜内应力和减低矫顽力都有效 , 可使磁致伸缩显著增大。此时 , 热处理温度为 300 ℃时可得到 702 × 10-6 的磁致伸缩。(3)这种溅射膜由于比磁导率小 , 制作传感器还难以得到很高的灵敏度 , 认为采取闭合磁路构造和调整超磁致伸缩薄膜厚度来增大磁导率 , 是有可能制得高灵敏度力传感器的。
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