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技术|传感器好不好要看这些指标
作者:德森特 发布时间:2024-07-10 阅读次数:45

力传感器是一种将力信号转换为电信号的传感器,广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天、汽车、医疗等领域。在工业自动化领域,它可以用于高精度测量和控制,提高生产效率和产品质量。在机器人领域,它可以用于机器人的姿态和位置控制,提高机器人的运动精度和稳定性。在航空航天领域,它可以用于飞行器的重量和平衡测量,保证飞行器的安全性和稳定性。在汽车领域,它可以用于汽车发动机和制动系统的测试和控制,提高汽车的性能和安全性。在医疗领域,它可以用于医疗设备的测量和控制,提高医疗设备的准确性和可靠性。传感器虽小,但是作用却很大。

很多客户,最关心你们的传感器精度是多少,当然,精度固然重要,其实,还有很多指标来显示传感器的性能。下面小编就来一一展示。

1. 精度:测力传感器的精度指标是指传感器输出与实际称量值之间的差异程度。通常使用百分比或小数表示。精度越高,传感器输出的数值与实际测力值的差距越小。一般来说,目前市场上高精度的力传感器,其精度可以达到0.05% F.S.(满量程)甚至更高。具体来说,一些进口的高端力传感器,其精度能够达到0.02% F.S.左右,而一些国产的优质力传感器,其精度也能够达到0.05% F.S.的水平。

 

2. 分辨率:测力传感器的分辨率指标是指传感器能够区分出的最小称量单位。分辨率越高,传感器能够检测到更小的质量差异。例如,使用满量程为20kg的机械磅秤称葡萄,加1颗葡萄(假设为10克),指针不会动。加2颗,还没动静。当加第3颗时,指针动了。那么,这台机械磅秤的分辨力为30g。一般认为仪表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。

 

3. 稳定性:测力传感器的稳定性指标是指在一定时间内传感器的输出值的变化程度。稳定性越好,传感器输出的数值变化越小。力传感器稳定性受环境因素、结构因素和使用维护因素的影响。环境因素包括温度、湿度、压力和振动,结构设计包括弹性体设计、贴片与工艺和信号处理电路。使用维护需注意正确安装和定期校准,以保持传感器稳定性。

4. 零点漂移:测力传感器的零点漂移指标是指传感器在长时间使用后输出值相对于无重量物体的稳定位点的偏移程度。零点漂移越小,传感器在长时间使用后的精度损失越小。测力传感器零点温度漂移的产生与传感器内部的材料、结构、制造工艺以及温度变化范围等因素有关。具体来说,以下几个方面的因素会影响零点温度漂移的产生:a. 敏感膜片材料:敏感膜片材料的热膨胀系数、热传导系数等物理性能参数会影响其随温度变化的形变,从而影响传感器的输出信号。b. 弹性体结构:弹性体的几何形状、尺寸以及材料选择都会影响其在温度变化下的形变,进而影响传感器的输出信号。c. 制造工艺:传感器的制造工艺也会影响其零点温度漂移。例如,制造过程中材料的残余应力、表面处理工艺等都可能影响传感器在温度变化下的性能表现。d. 温度变化范围:测力传感器所处的环境温度变化范围越大,其零点温度漂移现象越明显。这是因为在较宽的温度范围内,传感器内部的材料和结构发生热胀冷缩的程度较大,导致输出的零点信号发生较大的偏离。近年来,随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,对于测力传感器零点温度漂移的研究也在不断深入。研究领域涉及到敏感材料、制造工艺、传感器结构设计、信号处理算法等多个方面。同时,新型的测力传感器结构和制造工艺也不断涌现,为提高传感器性能和减小零点温度漂移提供了更多的可能性和途径。

5. 频率响应:测力传感器的频率响应指标是指传感器对于输入质量变化的响应速度。频率响应越高,传感器能够更快地检测到质量变化。一般来说,压力传感器的频响范围在几十Hz到几千Hz之间。对于一些需要快速反应的场合,比如机器人自动控制等,采样频率可能会达到20kHz以上。而一些低频场合,比如压力测量等,则只需要采样几十Hz的频率即可。

6. 防护等级:表示测力传感器对于外界环境的抵抗能力,通常用IP(Ingress Protection)等级或NEMA(National Electrical Manufacturers Association)等级来表示,数字越高表示防护等级越高。一般来说,防护等级越高的压力传感器,其适用的环境范围也相应地更广。以下是具体的应用领域:

- IP40:适用于室内环境,无需防水功能的应用场景。

- IP65:适用于户外环境,对防水要求不高的应用场景,如农业、机械制造等领域。

- IP67:适用于水下环境,如水族箱、潜水设备等。

- IP68:适用于极端水下环境,如海洋工程、深海探测等。

- IP69K:适用于高温高压的环境,如压力机械、食品加工等。

7. 固有频率:测力传感器的固有频率指标是指传感器自身的固有振动频率。固有频率越高,传感器对外界振动的抗干扰能力越强。应变式力传感器有多种类型,如柱式、梁式、悬臂梁式和轮辐式等,每种类型都有其特定的应用场景和性能特点。例如,梁式传感器通常具有较高的固有频率,适合于测量高频振动或冲击力。

8. 线性度:测力传感器的线性度指标是指传感器输出与输入之间的线性关系。如果传感器的输出与输入之间的关系呈线性,那么拟合的直线将会很好地代表实际的特性曲线;如果传感器的输出与输入之间的关系呈非线性,那么拟合的直线将无法准确地代表实际的特性曲线,会出现较大的拟合误差。线性度对于传感器的准确度和稳定性非常重要。如果传感器的线性度较高,那么它的输出将与输入之间具有良好的一致性和可预测性,可以更准确地测量和控制被测量的物理量。因此,在传感器的选择和应用过程中,对于线性度的要求是不可忽视的。

这些指标综合影响了测力传感器的性能和应用场景。不同的工业应用领域对于这些指标的要求也有所不同。

德森特γ-82六维力传感器,各项指标行业优秀

产品特点:采用高强度优质17-4PH不锈钢制作,具有屈服度强,过载能力高特点;采用国际高水准应变计芯片,可实现高分辨率,高响应频率,高测试精度点;100%自主结构设计,出厂经过精心测试,耦合精度极高;多种通信接口协议可以选择,基本覆盖国内外主流的协作机器人接口,提供调试软件或测试软件;耐折弯高柔性线缆。

德森特γ-82六维力传感器技术参数

分辨率

优于0.1%FS

非线性

优于0.2%FS

精度

优于0.3%FS

重复性

优于0.2%FS

耦合精度

优于1.5%FS

温度零点漂移

0.2%FS/10

零点漂移

0.1%FS/30min

 


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