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SICK传感器输出不稳定如何解决
SICK传感器是可以测量各种不同的机械功率、转速和扭矩的测量装置。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成的电信号,扭矩传感器一般有多种信号输出,比如频率信号、电流信号、电压信号和数字信号
SICK传感器但是有时我们在使用扭矩传感器过程中会发现信号输出不稳定,这是什么原因呢?
扭矩传感器在使用过程中经常会遇到输出信号不稳定,但是把传感器发回检测又没什么问题,这是什么原因呢?其实扭矩传感器在使用过程信号不稳定的原因很多,常见的主要有下面三个方面:扭矩传感器没有安装,轴不平行,这样就会导致信号输出
不稳定,长期处于这样状态下工作传感器很容易损坏。,供电电压不稳定,我们扭矩传感器一般是正负15V的双电压供电也有24V或者其它电压供电的,供电电压不稳定也会造成输出信号不稳定。三个原因也是容易忽视的原因,那就是扭矩传感器旁边其它机器的干扰,比如扭矩传感器旁边如果有变频器就很容易造成输出信号不稳定。解决方法就是给传感器的供电电源前加一个1:1的隔离变压器。
在诸多使用要求中,弹性元件的设计占有很重要的位置,本文从三个方面对其进行分析。
一、弹性元件的形式弹性元件的形式是根据传感器量程的大小选择的。表1和表2是建议选用的测力和压力传感器弹性元件的形式。
电阻应变式传感器的工作频率由弹性元件及其上的电阻应变敏感元件决定。电阻应变敏感元件的频率响应很高,通常根据弹性元件确定工作频率。为此设计动态下使用的传感器时,应尽量提高它的固有频率。弹性元件固有频率的计算公式为:量。
二、弹性元件上的大应变设计弹性元件时,应应变敏感元件安装在其上大应变处,否则当传感器在满量程使用时,弹性元件上某些部位的材料可能进入塑性状态,严重影响传感器的精度。是力传感器的两种弹性元件。
在(a)中,1、2、3、4处的应变大,还存在着应力集中,由于受应变敏感元件基底尺寸影响,不可能安装在大应变处,这样,就有可能在应变敏感元件处的应变还没有达到满量技术与应用变与大压应变的结构。在这种情况下,传感器输出灵敏度高,并且不存在电桥非线性。(C)的剪切式弹性元件,安装应7变敏感元件处的大拉应变和大压应变是的,并且沿轴线方向不变化,沿高度方向变化很小,应变利用系数C接近于1.三、弹性元件的应变分析在传感器的形式确定以后,应进行应变的计算和分析,对于一些实际使用中的传感器,承受载荷的形式不一定是单一的,应变的分析也比较复杂。目前的办法是用材料力学的公式进行初步计算,确定出尺寸,然后用有限元法及光弹性和电阻应变片法进行全面的应变分析,其目的是:应变的确切部位;荷作用时,引起输出电压的误差情况;程值时,大应变处的材料已出弹性范围。采用(b)的弹性元件形式,应变敏感元件线安装在大应变处,可以避免上述现象。其,在设计中还要充分考虑到整个弹性元件上其它部位的应力集中现象,如(b)中A、B处的弯曲应力很大,而且有应力集中现象,必须使它的应变水平低于安装应变敏感元件处的大应变值。又如(c)的剪切式弹性元件,它是一个静定结构,A、B、C、D、E、F处的应力较大,又存在应力集中现象,设计时应选用合理的截面尺寸,降低该处的应力值,否则塑性状态后,会降低传感器的精度,出现迟滞,重复性指标的下降。(a)是圆筒式压力传感器的弹性元件,当弹性元件承受内压力后,在圆柱筒与端头。连接处E会由于变形不协调而引起应力集中现象,它的数据值很大,设计时应采用(b)的合理型式,以减少应力集中现象。
在弹性元件设计时,还要考虑工艺上的影响。(c)、(d)是平膜片安装在基座上的压力传感器。(c)的结构型式是在膜片大应力处进行焊接,由于焊接处膜片的减薄和材料性能改变,存在内应力因素,会大大降低膜片允许的大应变值。(d)是将平膜片改成杯形,并在筒形部分焊接,这样就减少了工艺上造成的影响。
在确定弹性元件尺寸时,还应当考虑应变利用系数,它的定义是:应变敏感元件感受到的平均应变与大应变的比值,即:到的平均应变值;£一大应变值。
设计时,要求应变利用系数C越大越。如(b)中应变敏感元件处是大应变值,其它部分均小于大应变,弹性元件上孔的尺寸越小,应变敏感元件尺寸越大,应变利用系数C就越小,因此在传感器尺寸允许条件下尽量增大孔的直径或改为扁圆孔。
在选择弹性元件类型时,还要尽量采用大拉应数据,可以采用增贴应变片来补偿偏心及其它载荷引起输出电压的误差;计算出多分力传感器的各分力对测量电桥的影响,从而确定出的,相互干涉小的贴片位置;分析贴片误差、弹性元件尺寸误差对输出电压造成的影响。
该方法是将弹性元件进行离散化,使弹性元件变成由有限大小的构件在有限多个结点相互联系而成,这些有限大小的构件就称为“有限单元”。然后由结构力学方法计算出弹性元件在各种可能载荷作用下各结点的位移和应力应变,从而得知整个弹性元件的应变分布。有人采用有限元计算法计算了轧机力传感器,由于轧钢时传感器上所作用的力的分布是复杂的,采用有限元法可以计算出各种可能载荷形式下弹性元件上的应变,从而确定出输出电压值的误差。