SICK傳感器輸出不穩(wěn)定如何解決

    SICK傳感器輸出不穩(wěn)定如何解決
    SICK傳感器是可以測(cè)量各種不同的機(jī)械功率、轉(zhuǎn)速和扭矩的測(cè)量裝置。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)，扭矩傳感器一般有多種信號(hào)輸出，比如頻率信號(hào)、電流信號(hào)、電壓信號(hào)和數(shù)字信號(hào)
    SICK傳感器但是有時(shí)我們?cè)谑褂门ぞ貍鞲衅鬟^程中會(huì)發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸出不穩(wěn)定，這是什么原因呢？
    扭矩傳感器在使用過程中經(jīng)常會(huì)遇到輸出信號(hào)不穩(wěn)定，但是把傳感器發(fā)回檢測(cè)又沒什么問題，這是什么原因呢？其實(shí)扭矩傳感器在使用過程信號(hào)不穩(wěn)定的原因很多，常見的主要有下面三個(gè)方面：扭矩傳感器沒有安裝，軸不平行，這樣就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)輸出
    不穩(wěn)定，長(zhǎng)期處于這樣狀態(tài)下工作傳感器很容易損壞。，供電電壓不穩(wěn)定，我們扭矩傳感器一般是正負(fù)15V的雙電壓供電也有24V或者其它電壓供電的，供電電壓不穩(wěn)定也會(huì)造成輸出信號(hào)不穩(wěn)定。三個(gè)原因也是容易忽視的原因，那就是扭矩傳感器旁邊其它機(jī)器的干擾，比如扭矩傳感器旁邊如果有變頻器就很容易造成輸出信號(hào)不穩(wěn)定。解決方法就是給傳感器的供電電源前加一個(gè)1:1的隔離變壓器。
    在諸多使用要求中，彈性元件的設(shè)計(jì)占有很重要的位置，本文從三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行分析。
    一、彈性元件的形式彈性元件的形式是根據(jù)傳感器量程的大小選擇的。表1和表2是建議選用的測(cè)力和壓力傳感器彈性元件的形式。
    電阻應(yīng)變式傳感器的工作頻率由彈性元件及其上的電阻應(yīng)變敏感元件決定。電阻應(yīng)變敏感元件的頻率響應(yīng)很高，通常根據(jù)彈性元件確定工作頻率。為此設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)下使用的傳感器時(shí)，應(yīng)盡量提高它的固有頻率。彈性元件固有頻率的計(jì)算公式為：量。
    二、彈性元件上的大應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)彈性元件時(shí)，應(yīng)應(yīng)變敏感元件安裝在其上大應(yīng)變處，否則當(dāng)傳感器在滿量程使用時(shí)，彈性元件上某些部位的材料可能進(jìn)入塑性狀態(tài)，嚴(yán)重影響傳感器的精度。是力傳感器的兩種彈性元件。
    在（a）中，1、2、3、4處的應(yīng)變大，還存在著應(yīng)力集中，由于受應(yīng)變敏感元件基底尺寸影響，不可能安裝在大應(yīng)變處，這樣，就有可能在應(yīng)變敏感元件處的應(yīng)變還沒有達(dá)到滿量技術(shù)與應(yīng)用變與大壓應(yīng)變的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，傳感器輸出靈敏度高，并且不存在電橋非線性。（C）的剪切式彈性元件，安裝應(yīng)7變敏感元件處的大拉應(yīng)變和大壓應(yīng)變是的，并且沿軸線方向不變化，沿高度方向變化很小，應(yīng)變利用系數(shù)C接近于1.三、彈性元件的應(yīng)變分析在傳感器的形式確定以后，應(yīng)進(jìn)行應(yīng)變的計(jì)算和分析，對(duì)于一些實(shí)際使用中的傳感器，承受載荷的形式不一定是單一的，應(yīng)變的分析也比較復(fù)雜。目前的辦法是用材料力學(xué)的公式進(jìn)行初步計(jì)算，確定出尺寸，然后用有限元法及光彈性和電阻應(yīng)變片法進(jìn)行全面的應(yīng)變分析，其目的是：應(yīng)變的確切部位；荷作用時(shí)，引起輸出電壓的誤差情況；程值時(shí)，大應(yīng)變處的材料已出彈性范圍。采用（b）的彈性元件形式，應(yīng)變敏感元件線安裝在大應(yīng)變處，可以避免上述現(xiàn)象。其，在設(shè)計(jì)中還要充分考慮到整個(gè)彈性元件上其它部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象，如（b）中A、B處的彎曲應(yīng)力很大，而且有應(yīng)力集中現(xiàn)象，必須使它的應(yīng)變水平低于安裝應(yīng)變敏感元件處的大應(yīng)變值。又如（c）的剪切式彈性元件，它是一個(gè)靜定結(jié)構(gòu)，A、B、C、D、E、F處的應(yīng)力較大，又存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用合理的截面尺寸，降低該處的應(yīng)力值，否則塑性狀態(tài)后，會(huì)降低傳感器的精度，出現(xiàn)遲滯，重復(fù)性指標(biāo)的下降。（a）是圓筒式壓力傳感器的彈性元件，當(dāng)彈性元件承受內(nèi)壓力后，在圓柱筒與端頭。連接處E會(huì)由于變形不協(xié)調(diào)而引起應(yīng)力集中現(xiàn)象，它的數(shù)據(jù)值很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用（b）的合理型式，以減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
    在彈性元件設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮工藝上的影響。（c）、（d）是平膜片安裝在基座上的壓力傳感器。（c）的結(jié)構(gòu)型式是在膜片大應(yīng)力處進(jìn)行焊接，由于焊接處膜片的減薄和材料性能改變，存在內(nèi)應(yīng)力因素，會(huì)大大降低膜片允許的大應(yīng)變值。（d）是將平膜片改成杯形，并在筒形部分焊接，這樣就減少了工藝上造成的影響。
    在確定彈性元件尺寸時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮應(yīng)變利用系數(shù)，它的定義是：應(yīng)變敏感元件感受到的平均應(yīng)變與大應(yīng)變的比值，即：到的平均應(yīng)變值；￡一大應(yīng)變值。
    設(shè)計(jì)時(shí)，要求應(yīng)變利用系數(shù)C越大越。如（b）中應(yīng)變敏感元件處是大應(yīng)變值，其它部分均小于大應(yīng)變，彈性元件上孔的尺寸越小，應(yīng)變敏感元件尺寸越大，應(yīng)變利用系數(shù)C就越小，因此在傳感器尺寸允許條件下盡量增大孔的直徑或改為扁圓孔。
    在選擇彈性元件類型時(shí)，還要盡量采用大拉應(yīng)數(shù)據(jù)，可以采用增貼應(yīng)變片來補(bǔ)償偏心及其它載荷引起輸出電壓的誤差；計(jì)算出多分力傳感器的各分力對(duì)測(cè)量電橋的影響，從而確定出的，相互干涉小的貼片位置；分析貼片誤差、彈性元件尺寸誤差對(duì)輸出電壓造成的影響。
    該方法是將彈性元件進(jìn)行離散化，使彈性元件變成由有限大小的構(gòu)件在有限多個(gè)結(jié)點(diǎn)相互聯(lián)系而成，這些有限大小的構(gòu)件就稱為“有限單元”。然后由結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算出彈性元件在各種可能載荷作用下各結(jié)點(diǎn)的位移和應(yīng)力應(yīng)變，從而得知整個(gè)彈性元件的應(yīng)變分布。有人采用有限元計(jì)算法計(jì)算了軋機(jī)力傳感器，由于軋鋼時(shí)傳感器上所作用的力的分布是復(fù)雜的，采用有限元法可以計(jì)算出各種可能載荷形式下彈性元件上的應(yīng)變，從而確定出輸出電壓值的誤差。