傳感器基本知識科普：

壓電傳感器能測什么？

動態(tài)測量（如，測量值隨時間快速變化）。壓電傳感器不能做靜態(tài)測試，因為當施加壓力時壓電傳感器的壓電晶體產(chǎn)生電荷，但電荷較終泄漏到零。

制造壓電傳感器有哪些基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計?

他們是彎曲、壓縮和剪切設(shè)計。三個設(shè)計含有壓電元件的基本組件，振動質(zhì)量塊，基座，和外殼。

用于生產(chǎn)壓電元件的主要材料是什么?

石英和鋯鈦酸鉛（陶瓷）是制造壓電元件的兩種較普通的材料，石英傳感器提供高電壓靈敏度，需要電壓放大器調(diào)節(jié)信號。陶瓷傳感器提供高電荷輸出和高電容。

什么是頻率響應(yīng)?

頻率響應(yīng)是傳感器提供線性響應(yīng)的頻率范圍。比較高頻率響應(yīng)取決于傳感器的共振頻率, 比較低頻響是由傳感器的放電時間常數(shù)來決定的。

什么是共振頻率?

共振頻率是傳感器趨于以比較大幅度振動的頻率。世界上每一個物體本身基于其機械構(gòu)造有自己的共振頻率, 共振頻率由下面的公式?jīng)Q定:

Resonant Frequency = √stiffness  / seismic mass

共振頻率=√剛度/質(zhì)量塊

什么是放電時間常數(shù)?

放電時間常數(shù)是信號衰減63%時的測量時間。放電時間常數(shù)越高，信號衰減就越慢，因此低頻響應(yīng)越好。放電時間常數(shù)是由下式確定：

      放電時間常數(shù)=電阻x電容

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超聲探頭的關(guān)鍵是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：

工作頻率

工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量比較大，靈敏度也比較高。

工作溫度

由于壓電材料的居里點一般比較高，特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設(shè)備。

靈敏度

主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

指向性

超聲波傳感器探測的范圍

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稱重傳感器誤差分析：

1、稱重傳感器運用差錯是操作人員發(fā)生的，這也意味著發(fā)生的緣由許多，例如，溫度不同時發(fā)生的差錯，別的一些應(yīng)用差錯包羅空氣或其他氣體的凈化過程中發(fā)生的過錯，運用差錯也觸及變送器的過錯放置，因而正或負的壓力將對正確的讀數(shù)形成影響。

2、特性差錯為設(shè)備自身固有的，它是設(shè)備的、公認的搬運功用特性和實在特性之間的差。

3、動態(tài)差錯許多傳感器的特性和校準都是適用靜態(tài)條件下的，這意味著運用的輸入?yún)?shù)是靜態(tài)或類似于靜態(tài)的，許多傳感器具有較強阻尼，因而它們不會對輸入?yún)?shù)的改動進行疾速呼應(yīng)。

4、熱敏電阻不會當即跳躍至新的阻抗，或發(fā)生驟變，相反，它是慢慢地改動為新的值，然后，若是具有推遲特性的稱重傳感器對溫度的疾速改動進行呼應(yīng)，輸出的波形將失真，由于其間包含了動態(tài)差錯。發(fā)生動態(tài)差錯的要素有呼應(yīng)工夫、振幅失真和相位失真。

5、插入差錯是當體系中刺進一個傳感器時，由于改動了測量參數(shù)而發(fā)生的差錯，普通是在進行電子丈量時會呈現(xiàn)這樣的問題，但是在其他方法的測量中也會呈現(xiàn)類似問題。

6、環(huán)境差錯來源于傳感器運用的環(huán)境，稱重傳感器要素包羅溫度，或是搖擺、轟動、海拔、化學(xué)物質(zhì)蒸發(fā)或其他要素。

TEDS智能傳感器應(yīng)用及優(yōu)點：

TEDS存儲電路內(nèi)置于ICP®傳感器和傳統(tǒng)的信號適調(diào)儀的電路中。ICP®傳感器電路和TEDS電路之間采用二極管隔離方便了開關(guān)切換。當傳感器接收正向電壓出現(xiàn)正向偏置時，傳感器作為常規(guī)的測試設(shè)備輸出模擬測量信號。當傳感器接觸負向電壓時出現(xiàn)反向偏置，則可以訪問TEDS存儲器。TEDS信號適調(diào)儀可以產(chǎn)生反轉(zhuǎn)偏置或負向電壓脈沖。這些脈沖通過存儲器，信息內(nèi)容將返回到信號適調(diào)儀和控制電腦通過相同的兩線傳輸。數(shù)據(jù)可以在應(yīng)用軟件中查看，通道設(shè)置，打印，或歸檔到電子表格或數(shù)據(jù)庫格式。TEDS電路非常小，幾乎不增加傳感器的重量，也不會降低傳感器的性能。這也使TEDS電路可以被添加到任何ICP®傳感器上除了幾乎沒有額外的空間來容納的比較小的傳感器。

傳感器這種能存儲信息的能力具有很多優(yōu)點：

多通道測量可以通過允許傳感器與使用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備交流它的校準值、型號、序列號及其他規(guī)格而加速。

智能信號適調(diào)儀設(shè)備也可以詢問傳感器的校準數(shù)據(jù)并自動歸一它們的輸出數(shù)據(jù)。

減少文書工作和記賬錯誤的同時保證符合ISO9001和Q9000的保持校準記錄的要求。

明顯減少硬件和軟件的設(shè)置時間，不用追蹤多根電纜來追溯傳感器的屬性。

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壓電式力傳感器在汽車零部件耐久性測試的應(yīng)用-動態(tài)響應(yīng)

壓電式力傳感器的頻率響應(yīng)由諧振頻率和阻尼因數(shù)構(gòu)成的一個二階系統(tǒng)，可以高于應(yīng)變式傳感器的10倍。壓電式力傳感器的高頻響應(yīng)由質(zhì)量塊機械特性和剛度決定的，低頻響應(yīng)則由電氣特性決定，相當于一個高通濾波器。壓電式傳感器可以測量準靜態(tài)到數(shù)千赫茲的量，而應(yīng)變式載荷傳感器為靜態(tài)（DC）到幾十赫茲，這使得它的應(yīng)用受到很多限制。

高頻響應(yīng)是一個壓電式傳感器的機械特性，由上一部分（剛度）我們可以了解到，石英壓電式力傳感器比應(yīng)變式力傳感器具有更好的剛度，并且不需要敏感元件撓曲而產(chǎn)生輸出，因此，壓電式力傳感器能獲得更高的頻率響應(yīng)，其與剛度的平方成正比。

頻率與質(zhì)量倒數(shù)的平方成正比，大部分應(yīng)變式傳感器技術(shù)規(guī)格中都列出了振鈴頻率，計算振鈴頻率的時候引入了1/2質(zhì)量塊的值，大部分載荷傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，大約一半的質(zhì)量塊被固定住，傳感器的中心面相對于膜片，振鈴頻率就是該膜片的固有頻率。

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光電式接近傳感器應(yīng)用：

光電式接近傳感器中，發(fā)光二極管（或半導(dǎo)體激光管）的光束軸線和光電三極管的軸線在一個平面上，并成一定的夾角，兩軸線在傳感器前方交于一點。當被檢測物體表面接近交點時，發(fā)光二極管的反射光被光電三極管接收，產(chǎn)生電信號。當物體遠離交點時，反射區(qū)不在光電三極管的視角內(nèi)，檢測電路沒有輸出。一般情況下，送給發(fā)光二極管的驅(qū)動電流并不是直流電流，而是一定頻率的交變電流，這樣，接收電路得到的也是同頻率的交變信號。如果對接收來的信號進行濾波，只允許同頻率的信號通過，可以有效地防止其他雜光的干擾，并可以提高發(fā)光二極管的發(fā)光強度。

接近傳感器主要用于檢測物體的位移，在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有全方面的應(yīng)用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門、自動熱風(fēng)機上都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中，長度、位置的測量；在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都使用者大量的接近開關(guān)。

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