化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
IN1201K1德國IPF傳感器原理結(jié)構(gòu)
閱讀：273 發(fā)布時(shí)間：2024-7-18IN1201K1德國IPF傳感器原理結(jié)構(gòu)
感應(yīng)器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。
有源感應(yīng)器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種，不需要外接的能源或激勵源。
無源感應(yīng)器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能，感應(yīng)器承擔(dān)將某個(gè)對象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其"對象"可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)(即過程)的。對象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質(zhì)的，也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理，它將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測定的電學(xué)量，然后將此電信號分離出來，送入感應(yīng)器系統(tǒng)加以評測或標(biāo)示。壓力傳感器是用于測量液體與氣體的壓強(qiáng)的傳感器。與其他傳感器類似，壓力傳感器工作時(shí)將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出。壓力傳感器壓力傳感器在很多監(jiān)測與控制應(yīng)用中得到廣泛的使用。除了直接的壓力測量，壓力傳感器同時(shí)也可用于間接測量其他量，如液體/氣體的流量，速度，水面高度或者海拔。壓力傳感器在使用的技術(shù)，設(shè)計(jì)，性能表現(xiàn)，工作適應(yīng)條件與價(jià)格上有很大的差異。保守估計(jì)，50種以上技術(shù)的壓力傳感器和至少300家企業(yè)生產(chǎn)壓力傳感器 。同時(shí)，也有一類的壓力傳感器設(shè)計(jì)用于動態(tài)測量高速變化的壓強(qiáng)。示例的應(yīng)用有引擎氣缸的燃燒壓力或者渦輪發(fā)動機(jī)中氣體的壓強(qiáng)監(jiān)測。這樣的傳感器一般以壓電材料制造，例如石英。一些壓力傳感器，例如應(yīng)用于交通執(zhí)行照相機(jī)中的，則以二進(jìn)制方式運(yùn)行，也就是，當(dāng)壓力達(dá)到某數(shù)值，則傳感器控制接通或斷開電路，這類型的壓力傳感器也被稱作壓力開關(guān)。圖像傳感器是一種能將可視圖像轉(zhuǎn)化為電子信號的設(shè)備，主要應(yīng)用于數(shù)碼照相機(jī)與其它成像設(shè)備中。一般由一組CCD或CMOS傳感器(如有源像素傳感器)組成。圖像傳感器彩色圖像傳感器，按其對色彩的分辨方式可分成以下幾大類:貝葉(Bayer)傳感器，一種廉價(jià)也最常見的圖像傳感器，使用貝葉濾波器使得不同的像素點(diǎn)只對紅、藍(lán)、綠三原色光中的一種感光，這些像素點(diǎn)交織在一起，然后通過demosaicing內(nèi)插來恢復(fù)原始圖像;Foveon X3 傳感器，用于某些Sigma及寶麗來數(shù)碼照相機(jī)。它的每一像素點(diǎn)都有三重傳感器，可以對所有顏色感光;3CCD 傳感器，如某些松下數(shù)碼照相機(jī)，通過雙色棱鏡分光，并采用3塊獨(dú)立的CCD傳感器，一般認(rèn)為圖像但價(jià)格比較昂貴。
霍爾效應(yīng)傳感器也稱霍爾傳感器，是一個(gè)換能器，將變化的磁場轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化?；魻杺鞲衅魇紫仁怯脕頊y磁場的，此外還可以被用來測量產(chǎn)生和影響磁場的物理量，例如，被用于接近開關(guān)，霍爾乘法器，位置測量，轉(zhuǎn)速測量，和電流測量設(shè)備。形式是，傳感器作為一個(gè)模擬換能器，直接返回一個(gè)電壓。在已知磁場下，其距霍爾盤的距離是可以被設(shè)定的。使用多組傳感器，磁鐵的相關(guān)位置可被推斷出?；魻栃?yīng)傳感器通過導(dǎo)體的電流會產(chǎn)生一個(gè)隨電流變化的磁場，并且霍爾效應(yīng)傳感器可以在不干擾電流情況下而測量電流。典型的為，將其和繞組磁芯或在被測導(dǎo)體旁的永磁體合成一體。通常，霍爾效應(yīng)傳感器和電路相連，從而允許設(shè)備以數(shù)字(開/關(guān))模式操作，在這種情況下可以被稱為開關(guān)。工業(yè)中常見的設(shè)備，例如氣缸，也被用于日常設(shè)備中;如一些打印機(jī)使用他們來監(jiān)測缺紙和敞蓋的情況。當(dāng)鍵盤被要求高可靠性時(shí)，也被應(yīng)用于鍵盤中。霍爾效應(yīng)傳感器通常被用于計(jì)量車輪和軸的速度，例如在內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火定時(shí)(正時(shí))或轉(zhuǎn)速表上。其在無刷直流電動機(jī)的使用，用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子，帶有兩個(gè)等距的磁鐵，傳感器上的電壓在一個(gè)周期內(nèi)將兩次達(dá)到峰值。此設(shè)置通常被用來校準(zhǔn)磁盤驅(qū)動的速率。
德國IPF傳感器的準(zhǔn)確度等級包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復(fù)、滯后、重復(fù)性、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。在選用傳感器的時(shí)候，不要單純追求高等級的傳感器，而既要考慮滿足電子秤的準(zhǔn)確度要求，又要考慮其成本。
對傳感器等級的選擇必須滿足下列兩個(gè)條件：
滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對傳感器的輸出信號經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱量結(jié)果的。因此，傳感器的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入信號大小，即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式，計(jì)算結(jié)果須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。
滿足整臺電子秤準(zhǔn)確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對傳感器準(zhǔn)確度選擇的時(shí)候，應(yīng)使傳感器的準(zhǔn)確度略高于理論計(jì)算值，因?yàn)槔碚撏艿娇陀^條件的限制，如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn)，儀表的性能不是很好、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準(zhǔn)確度要求，因此要從各方面提高要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益，確保達(dá)到目的。
傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)（支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定）而定。一般來說，秤體有幾個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只傳感器，但是對于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個(gè)傳感器，一些機(jī)電結(jié)合秤就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來確定選用傳感器的個(gè)數(shù)。
傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動載等因素綜合評價(jià)來確定。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度就越高。但在實(shí)際使用時(shí)，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時(shí)，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。
德國IPF傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。
IN1201K1德國IPF傳感器原理結(jié)構(gòu)公式如下：
C=K-0K-1K-2K-3（Wmax+W）/N
C—單個(gè)傳感器的額定量程
W—秤體自重
Wmax—被稱物體凈重的最大值
N—秤體所采用支撐點(diǎn)的數(shù)量
K-0—保險(xiǎn)系數(shù)，一般取值在1.2～1.3之間
K-1—沖擊系數(shù)
K-2—秤體的重心偏移系數(shù)
K-3—風(fēng)壓系數(shù)
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使傳感器工作在其30%～70%量程內(nèi)，但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動態(tài)軌道衡、動態(tài)汽車衡、鋼材秤等，在選用傳感器時(shí)，一般要擴(kuò)大其量程，使傳感器工作在其量程的20%～30%之內(nèi)，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感器的使用安全和壽命。