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SICK传感器输出的是什么信号?

发布时间: 2020/5/19  点击次数: 747次      文件下载    

    SICK传感器输出的是什么信号?
    SICK传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和寿命,乃整个衡器的可靠性和安全性。
    在SICK传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧标有质的差异。主要有S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
    SICK传感器能的好坏很大程度上取决于制造材料的选择。称重传感器材料包括以下几个部分:应变片材料、弹性体材料、贴片黏合剂材料、密封胶材料、引线密封材料和引线材料。
    1、SICK传感器的感应部分,它将外力的大小转化为电学量输出,是传感器重要的组成部分,常用的应变片基材采用高分子薄膜材料,应变材质通常为高纯度康铜 。应变片的不仅仅与基材和康铜纯度有关,还与制造工艺有关。提高工艺技术水平也是改善传感器一个很重要的方面。
    2、SICK传感器弹性体的作用是传递外力,它必须具有在受到相同力大小的时候,产生形变一样,因为应变片就粘贴在弹性体上面,弹性体的形变就是应变片的形变;同时它还须具有复位性,在外力消失的时候,可以自动复位。弹性体材料通常选择各样金属,主要有铝合金、不锈钢和合金钢等等。
    利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,使莫尔条纹也随之移动。利用光电管、转换电路和显示仪表,即可计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅转动角的大小,从而确定和读出被测物质量。
    SICK传感器的码盘(符号板)是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘也随之转过一定角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号,然后由电路进行数字处理,后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
    SICK传感器在受被测物重力P作用时,液压油的压力增大,增大的程度与P成正比。测出压力的增大值,即可确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固,测量范围大,但准确度一般不超过1/100。
    SICK传感器的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作(图6 )。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。
    SICK传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的传感器,它实质上就是一个具有可变参数的电容器。
    SICK传感器具有下列:
    (1)高阻抗,小功率,仅需很低的输入能量。
    (2)可获得较大的变化量,从而具有较高的信噪比和系统稳定性。
    (3)动态响应快,工作频率可达几兆赫,稠b接触测量,被测物是导体或半导体均可。
    (4)结构简单.适应性强,可在高低温、强辐射等恶劣的环境下工作,应用较广。
    SICK传感器所存在的易受干扰和易受分布电容影响等缺点不断得以克服,而且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器:因此它在非电量测量和自动检测中得到广泛应用,可测量压力、位移、转速、加速度、A度、厚度、液位、湿度、振动、成分含量等参数。SICK传感器有着很好的发展前景。
    SICK传感器经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克10千克之间。
    磁极变形式
    铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高,一般为1/100,适用于大吨位称量工作,称量范围为几十几万千克。
    振动式
    弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出被测物作用在弹性元件上的力,进而求出其质量。振动式传感器有振弦式和音叉式两种。
    振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时,V形弦丝的交点被拉向下,且左弦的拉力增大,右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发生不同的变化。求出两根弦的频率之差,即可求出被测物的质量。振弦式传感器的准确度较高,可达1/1000~1/10000,称量范围为100克几百千克,但结构复杂,加工难度大,造价高。
    音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件,它以音叉的固有频率振荡,并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时,音叉拉伸方向受力而固有频率增加,增加的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出重物施加于音叉上的力,进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小,计量准确度高达1/10000~1/200000,称量范围为500g~10kg。
    陀螺仪式
    转子装在内框架中,以角速度ω绕X轴稳定旋转。内框架经轴承与外框架联接,并可绕水平轴 Y 倾斜转动。外框架经万向联轴节与机座联接,并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X轴)在未受外力作用时保持水平状态。转子轴的一端在受到外力(P/2)作用时,产生倾斜而绕垂直轴Z 转动(进动)。进动角速度ω与外力P/2成正比,通过检测频率的方法测出ω,即可求出外力大小,进而求出产生此外力的被测物的质量。

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