Yandex
Датчики: общее описание и терминология

Заказать звонок


Отправить заявку

Оформить заявку


Captcha
В начало страницы
Заказать обратный звонок Отправить заявку
Мой заказ – 0 Заказать обратный звонокОбратный звонок
In English +7 (495) 971-84-13 info@tmljp.ru
Датчики: общее описание и терминология

Датчики: общее описание и терминология

Датчики: общее описание и терминология

Компания TML является одной из немногих компаний (помимо таких как HBM, Kyowa), производящих свои тензометрические датчики на основе тензорезисторов собственного производства. Этим обусловлено высочайшее качество изделий.  Линейка производимых тензометрических датчиков достаточно обширна. это и датчики силы, веса, перемещения, крутящего момента, давления, акселерометры, инклинометры, специализированные датчики для строительного мониторинга, для испытаний автотранспорта и т.п. Каждый из них в свою очередь разделяется по критериям диапазона использования, номинальным значениям, точности и т.д. В связи с этим, иногда, с подбором необходимого датчика возникают сложности, особенно по причине применения различной терминологии при описании характеристик датчиков. Разрешению вопроса различий в применяемой терминологии и посвящен данный раздел.

Общее описание

Компания TML уже более полувека способствует мировому развитию и продвижению тензометрической продукции, имеющей огромное значение для исследований, разработок и конструирования всевозможных измерительных систем. На базе технологических ноу-хау в тензометрии и научно-исследовательских разработок компанией TML налажено производство широкой гаммы всевозможных датчиков – начиная от стандартных и специализированных тензорезисторов, и заканчивая первичными преобразователями веса, ускорения, крутящего момента, деформации, перемещения, давления, уровня, температуры и др. Для комплексного решения задач измерения и анализа, компания предлагает широкую линейку вторичных преобразователей и электронных компонентов: различные регистрирующие устройства, вторичные преобразователи, измерительные усилители, многоканальные коммутаторы, цифровые индикаторы, блоки для радиотелеметрической передачи данных, приборы с высоким быстродействием для регистрации данных в динамике. Наряду с развитием измерительной электроники специалисты компании совершенствуют и палитру программного обеспечения, помогающего производить не только регистрацию данных, но и обеспечивать их визуализацию, обработку и оперативный анализ. Речь в этой статье пойдет про датчики производства TML: их общее описание и используемую терминологию.

Мостовая схема датчика и способ подключения

Мостовая схема датчика и способ подключения приведены ниже, она неприменима к некоторым продуктам.
Если требуется специализированный разъем, об этом необходимо указать в заказе.

Мостовая схема датчика и способ подключения

Входное/выходное сопротивление датчика

Сопротивление вход-выход (Ом)   Расположение контактов в разъеме и сопротивление между проводами (Ом)
A-C Кр-Чер B-D Зел-Бел A-B Кр-Зел A-D Кр-Бел B-C Зел-Чер C-D Чер-Бел
120 120 120 90 90
90
90
350 350 350 263 263
263
263

Измерения методом постоянного напряжения и методом постоянного тока

Метод постоянного напряжения

В этом методе напряжение питания моста (напряжение между контактами А и С тензометрического оборудования) сохраняется постоянным. В нашем оборудовании обычно используется этот метод, а наши датчики этим методом чаще калибруются. При удлинении провода, подсоединенного к датчику, необходима корректировка чувствительности (калибровочного коэффициента) датчика.

Метод постоянного тока

В этом методе ток питания моста (ток, идущий между контактами А и С тензометрического оборудования) сохраняется постоянным. Преимущество этого метода в том, что показания датчика не падают даже при удлинении провода датчика. Однако, сопротивление датчика на входе/выходе должно иметь определенную величину (обычно 120 или 350 Ом). Кроме того, чувствительность (калибровочный коэффициент) датчика для методов постоянного напряжения и постоянного тока может отличаться.

Выходной сигнал и величина деформации

Выходной сигнал (номинальное значение) датчика выражается в мВ/В. Это выходное напряжение при максимальной нагрузке на датчик. Оно показывает выходное напряжение, когда подается напряжение 1 В.

Пример:
1.5 мВ/В означает, что на выходе 1.5 мВ при максимально допустимой нагрузке на датчик, при этом на мост подается питание 1 В. Если на мост подается 2 В, то:

1,5 мВ/В x 2 В = 3 мВ

Таким образом, если коэффициент тензочувствительности равен 2.00, то выходное напряжение датчика 3 мВ, а на тензометрическом оборудовании должно отображаться значение, которое можно посчитать по следующей формуле:

Δe =  E/4 × K×ɛ                           ɛ =  4Δe/KE

где  Δe: Выходное напряжение датчика
       E :  Входное напряжение возбуждения 
       K :  Коэффициент тензочувствительности     
       ɛ  :  Показание на тензометрическом оборудовании

При K, E и Δe равных 2.00, 2 В, и 3 мВ соответственно, и, учитывая, что 3 мВ = 0,003 В, получим:

ɛ = 0.003 = 3000 × 10-6 strain

При коэффициенте тензочувствительности тензометрического оборудования равном 2,00 и входном напряжении 1 В получим для выходного напряжения следующее:

2Δe = ɛ, тогда
1 мВ/В = 2000 x 10-6 strain 
2 мВ/В = 4000 x 10-6 strain

Пониженная чувствительность из-за длины провода, присоединенного к датчику

При измерении методом постоянного напряжения и удлинении провода датчика относительно исходного откалиброванного провода (калибровка показана в данных испытаний - test data) показание датчика уменьшается. Показание (калибровочный коэффициент) приведено в следующей формуле. Поправка должна быть сделана, используя при необходимости эту формулу:

Калибровочный коэффициент

Удельное сопротивление провода, подсоединенного к датчику

Площадь сечения (кв. мм)
Общее удельное сопротивление  (Ом/м)
0.005
7.2
0.05 0.63
0.08 0.44
0.09 0.4
0.14 0.25
0.3 0.12
0.35 0.11
0.5 0.07
0.75 0.048

Поддержка TEDS

Аббревиатура TEDS означает электронную техническую спецификацию датчика. TEDS-совместимый датчик имеет информацию о сенсоре, соответствующую IEEE1451.4 по внутренним электронным данным. Это позволяет автоматический ввод в измерительный прибор информации о сенсоре, включающий чувствительность и серийный номер. Такая автоматизация позволяет избежать неверных настроек, значительно снижает время для настройки и делает работу более эффективной и простой. Для более детального описания TEDS-совместимых датчиков и измерительных приборов можете связаться с нами.

Терминология

Пределы измерения - это максимальная нагрузка, которую способен измерить датчик, оставаясь в пределах своих технических характеристик.

Номинальный выход (RO) - это выход при номинальной нагрузке за вычетом выхода в условиях отсутствия нагрузки. Номинальный выход выражается в мВ на один вольт, подаваемый на датчик (мВ/В).

Нелинейность - это максимальное отклонение показания выходного сигнала датчика от линии, соединяющей исходную точку калибровочной кривой с точкой номинальной нагрузки при ее увеличении. Нелинейность выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Нелинейность (график)

Гистерезис - это максимальная разность выходного сигнала датчика при увеличении и уменьшении нагрузки. Гистерезис выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Гистерезис (график)

Сходимость (повторяемость) - это максимальная разность выходных сигналов при многократном измерении одной и той же номинальной нагрузки в одинаковых условиях нагружения и окружающей среды. Сходимость выражается в процентах от номинального выхода (%RO).

Влияние температуры на ноль - это значение выходного сигнала датчика, вызванного изменением температуры окружающей среды. Выражается в изменении выходного сигнала датчика в %% от номинального выхода при изменении температуры на 1°C (%RO/°C).

Влияние температуры на диапазон измерения - это величина изменения номинального выхода, вызванного изменением температуры окружающей среды. Влияние температуры на диапазон измерения выражается в процент ах при изменении температуры на 1°C (%/°C).

Диапазон термокомпенсации - это диапазон температур, в котором компенсируется эффект влияния температуры на ноль и на диапазон измерения.

Допустимый диапазон температуры - это диапазон температуры, в котором датчик может работать непрерывно без необратимых деструктивных изменений (°C).

Перегрузка - это значение непрерывной нагрузки на датчик, которая не вызывает  необратимых деструктивных изменений, выходящих за пределы его технических/метрологических характеристик (%).

Предельная перегрузка - это максимальная непрерывная нагрузка, механически не вызывающая необратимых деструктивных изменений (%).

Рекомендуемое напряжение питания - это напряжение, подаваемое на датчик, при котором он остается в пределах своих технических/метрологических характеристик (В).

Допустимое напряжение питания - это максимальное напряжение, непрерывно подаваемое на датчик, не вызывающее его необратимого повреждения (В).

Баланс нуля - это выходная деформация при отсутствии нагрузки (%RO).

Частотная характеристика - это максимальная частота выходного сигнала датчика в заданном диапазоне при использовании синусоидальной нагрузки (Гц).

Собственная частота - это приблизительное значение частоты в ненагруженном состоянии, при котором датчик совершает свободные колебания (Гц).

Допустимый изгибающий момент - это максимальный изгибающий момент, непрерывно воздействующий на датчик и не вызывающий его необратимого повреждения (кН·м).

Чувствительность - это Выходной сигнал датчика при фиксированной нагрузке. Чувствительность выражается в значении величины выходного сигнала тензометра на 1 мм (*10-6strain/мм), когда калибровочный коэффициент для датчика перемещения на тензометре установлен равным 1.000 (коэффициент тензочувствительности 2.00).

База датчика - это расстояние между двумя точками, относительно которых происходит измерение перемещения или деформации.

Жесткость пружины - это приблизительное значение усилия, которое необходимо приложить на подпружиненный шток датчика перемещения для измерения величины перемещения (Н).

Входное/выходное сопротивление - это сопротивление между входными и выходными клеммами, измеренное в условиях отсутствия нагрузки при отключенных входных и выходных клеммах (Ом).

Кабель ввода-вывода - кабель, который невозможно отсоединить от датчика.

Поставляемый кабель - стандартный кабель, который поставляется в комплекте с датчиком и его можно присоединить/отсоединить от датчика.

Вес - приблизительный вес датчика без учета кабеля и разъемов.


Сопутствующая продукция

Возврат к списку

  



Все материалы, представленные на сайте, носят информационный характер. Для размещения заказа на интересующее вас оборудование просим Вас связаться с нами любым из удобных способов: оставив заявку на обратный звонок или позвонив нам, отправив заявку через сайт или по электронной почте, положив в "Корзину" интересующие Вас позиции и отправив заявку таким способом. Мы обязательно свяжемся с Вами. 

Товар

добавлен в корзину.