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发布时间: 2017 - 09 - 22
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现实生活,由于物体相互作用,力无处不在。人们常常会因为实际应用,需要去测量力的大小,类似拉力、推力、压力等等。由于力是一个有方向有大小的矢量,实际在测量力的时候,常需要一个能够将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置,即以力学传感器为基础的装置。根据力的大小方向不同,应用的环境要求不同,目前已有很多种力学传感器,如称重传感器,拉力传感器,扭矩传感器等,现如今该类传感器应用非常广泛。电缆拉力测试以前是通过挂在两辆卡车上的拉力表拉,其结果是拉力大小不能控制,拉力有的读数受人的行为影响误差较大,并且存在安全隐患.制作一个适合电缆拉力刻度的装置,必须具备如下两个功能:一是对测井电缆拉力传感器进行检测,保证拉力传感器测得电缆张力数据的准确性;二是对使用的电缆定期进行拉断试验,给出电缆拉断力的量化数据,确保电缆能够进行测井施工的安全性.对此,技术服务中心的技术人员经过反复试验,终于解决了制约电缆拉力刻度关键技术的难题.该装置采用油压千斤顶、拉力传感器、数显表和计算机等成熟技术。运行可靠,在石油测井行业属于首创,体现了装置在技术上的创新性与先进性,一是测井电缆拉力刻度器既可以进行测井电缆拉断力试验,又可以进行拉力传感器试验;二是测量值既可以通过数显表读数,又可以通过计算机采集,便于进行数据分析和以后的查询。该装置既能满足测井施工的电缆拉断力试验和拉力传感器校验,也能满足类似的拉伸力试验。该装置已在鄂尔多斯工区大牛地气国、镇泾油田和西北油田分公司等施工的区域推广使用,做到了定期进行现场张力传感器检验、电缆拉断力试验,从而节约了交通运输成本。拉力传感器的分类比较多,还有类似内螺旋、外螺旋柱式拉力传感器,吊钩秤传感器等等,利用原理均相同:力作用产生形变,使力这个物理信号变换为电信号。由于拉力的测量形式比较多,而为了更加便捷直接去测量拉压力的大小,拉压力传感器在构造上,有着不同的变化,但这些变化...
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发布时间: 2017 - 09 - 22
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近日,加州理工大学对外表示,他们借鉴了核磁共振成像(MRI)原理,研制出了一款名为ATOMS的微型医疗设备,可以解决使用“智能药丸”中遇到的这一问题。此外,医疗人员可以根据治疗需要,通过无线操控设置该设备,以让其对身体病痛处进行精确定位或实时监测身体状况。ATOMS,即磁旋转操作的可寻址发射机,该种微型医疗设备利用的原理恰恰就是磁共振成像中的一个关键性原理,即梯度磁场会使不同位置的原子在不同的频率下共振,从而据此分辨出不同原子的位置。此处,研究人员要让ATOMS充当的角色就是“原子”。据了解,该硅芯片包含一组集成的传感器、谐振器和无线传输技术,使其可以模拟具有磁共振性质的原子。对此,研究人员Shapiro表示:“我们希望将此原理运用到ATOMS芯片上,然后让其进入体内,这样就可以通过操控,让体内的ATOMS器件以设定的频率发出射频脉冲。此处,我们可以让外部磁场与ATOMS的脉冲频率相同,使ATOMS产生共振,以此识别该器件在体内的位置;或者该芯片本身产生的磁场可以让其周围的同频原子共振,然后通过无线传输,我们就可以监测该器件附近的人体组织状况。”关于ATOMS核心芯片的工程设计,研究人员Emami指出:“在不改变集成芯片的数量的情况下,除了缩小芯片的大小,我们还希望该芯片的功耗非常小,这在工程制造上是一个很大的挑战。我们必须得仔细平衡好设备大小、消耗功率及精确定位这三项因素,以使该芯片发挥最佳性能。”
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发布时间: 2017 - 09 - 22
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近年来,我国压力传感技术正在蓬勃发展,应用领域也在迅速扩大,由于压力传感器技术所涉及的技术广泛,几乎渗透到和个专业领域,因此,对压力传感器的理论的探讨、新技术与新方法的应用、新材料和新工艺的研究将成为发展趋势。现代测量技术涉及到众多的非电量,如重量、力和力矩、加速度、压力、流量等力学量;温度、热量等热学量,以及气体、液体的成分、浓度等化学量。这些物理量是进行直接测量时非常困难和不方便,需用一种转换装置将其转化为易于测量、传输和处理的电量,这种装置就是传感器,传感器的种类很多,压力传感器是其中最成熟的技术,就市场销售额来看,居传感器之首,并且每年增长率达20%,具有广阔的应用前景,不同技术性能的压力传感器应用于不同的测量需求已成为当前压力传感器发展和应用的一个重要的课题。压力传感器的动态测量范围很宽,频响特性好,能测量准静态的压力和高频变化的动态压力。除此之外,它还具有结构坚实,强度高,体积小,质量轻,耐高温,使用寿命长等优点。因此 广泛应用于内燃机的汽缸、油管、进排气管的压力测量。在航空上的应用更有它特殊的作用,如在高超单速脉冲风洞中,用它来测量风洞的冲激波压力;在飞机上,用它来测量发动机燃烧室的压力。压力传感器在军事工业上的应用范围也很广。例如,用它来测量枪(炮)弹在膛中击发一瞬间的膛压变化,以及炮口的冲击波压力等。目前普遍采用美国陆军测试标准中的火炮膛压测量,使用的就是压电式压力传感器。由于结构不同,压力传感器可以分为测定绝对压力、对大气的相对压力和差压,测定绝对压力时,传感器内自身带有真空参考压,所测压力与大气压力无关,是相对地真空的压力,对大气的相对压力是以大气压力的参考压。因此传感器弹性膜一侧始终与大气是连通的,由于大气压力与离地面的高度、四季中大气中水汽含量的变化以及不同地点和组成大气的各种气体的含量的变化有关。
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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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