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應(yīng)變傳感器的測(cè)量技巧

更新時(shí)間:2023-08-23      瀏覽次數(shù):196

我寫(xiě)了應(yīng)變單位(×10 -6 應(yīng)變)與傳感器輸出單位(mV/V)之間的關(guān)系、簡(jiǎn)單的等效應(yīng)變生成方法、測(cè)量分辨率以及總體精度的計(jì)算。

傳感器輸出(mV/V)與應(yīng)變(×10 -6)的關(guān)系

我們的應(yīng)變計(jì)應(yīng)用傳感器的輸出單位以“mV/V"表示。該單位是向電橋施加1V輸入電壓時(shí)的額定輸出,與應(yīng)變量(x10 -6應(yīng)變)單位的關(guān)系如下。

e=(1/4)*K*E*ε
K: 應(yīng)變片的應(yīng)變系數(shù)
E: 電橋電壓 (V)
e: 輸出電壓 (V)
ε: 應(yīng)變量 (×10-6 應(yīng)變量)

如果應(yīng)變系數(shù) (K) = 2.00 且施加電壓 (V) = 1,則關(guān)系為 2e = ε。

例)3000μ應(yīng)變-----1500μV/V=1.5mV/V

通過(guò)在橋的一側(cè)插入并聯(lián)電阻的簡(jiǎn)單等效應(yīng)變生成方法

在惠斯通電橋電路中,有一種通過(guò)在電橋的一側(cè)插入并聯(lián)電阻來(lái)產(chǎn)生等效應(yīng)變的方法。

如圖所示,當(dāng)將并聯(lián)電阻 (rp) 插入應(yīng)變片時(shí),校準(zhǔn)應(yīng)變 (ε)、插入電阻 (rp) 和應(yīng)變片電阻 (Rg) 之間的關(guān)系由下式表示。

從 Rg/(rp+Rg)=K*ε
到 rp≈Rg/(K*ε)

下表顯示了在電橋電阻一側(cè)插入并聯(lián)電阻(120Ω或350Ω)時(shí)等效應(yīng)變與傳感器輸出之間的關(guān)系??捎?。然而,它是規(guī)格系數(shù)的值:2.00。

轉(zhuǎn)換器輸出(mV/V)0.0500.1000.2500.5001.0001.500
當(dāng)量應(yīng)變量(×10 -6應(yīng)變量)
100
200
500
1000
2000年
3000
120Ω系統(tǒng)插入電阻(kΩ)
600
300
120
60
30
20
350Ω系統(tǒng)插入電阻(kΩ)
1750
第875章
350
175
87.5
58.3

稱(chēng)重傳感器總精度

理想的是根據(jù)包括線性度、遲滯性、重復(fù)性和溫度特性等外部因素的總精度來(lái)計(jì)算稱(chēng)重傳感器的精度,使用以下公式:

δs = [α1^2 + α2^2 + α3^2 + (α4*Δt)^2 + (α5*Δt)^2]^(1/2) (%RO)

α1: 線性 (%RO)
α2: 遲滯 (%RO)
α3: 重復(fù)性 (%RO)
α4: 零點(diǎn)溫度影響 (%RO/°C)
α5: 輸出溫度影響 (%LOAD/°C)
Δt:溫度變化(℃)

另外,通過(guò)多個(gè)稱(chēng)重傳感器的并行求和來(lái)測(cè)量力和重量時(shí),使用以下公式。

Σδs=δs/n^(1/2) (%RO)

n:使用的稱(chēng)重傳感器數(shù)量

另外,包括測(cè)量?jī)x器誤差在內(nèi)的總精度(δ)被視為稱(chēng)重傳感器總精度(δs)與測(cè)量?jī)x器總精度(δi)的平方和的平方根。 。

δ=[δs^2+δi^2]^(1/2)

稱(chēng)重傳感器分辨率

隨著測(cè)量設(shè)備的數(shù)字化,我們收到了許多關(guān)于稱(chēng)重傳感器分辨率的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),由于稱(chēng)重傳感器是使用應(yīng)變計(jì)的模擬傳感器,因此分辨率不表示為單個(gè)單位(不包括數(shù)字稱(chēng)重傳感器)。然而,高精度稱(chēng)重傳感器(0.05%RO或更高*1)可以提供約1/10000的穩(wěn)定性,只要由于測(cè)量?jī)x器的高分辨率而不受溫度等外部因素的影響。/100 *具有在2范圍內(nèi)不干擾實(shí)際測(cè)量的性能。

*1當(dāng)線性度和遲滯滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
*2 JIS B 7728/對(duì)于力測(cè)試儀,最大額定值的 1/50 有效。


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