費(fèi)斯托festo傳感器系列調(diào)試及故障排除
關(guān)于費(fèi)斯托festo傳感器的分類(lèi):
1.按被測(cè)物理量分:如:力,壓力,位移,溫度,角度費(fèi)斯托festo傳感器等;
2.按照費(fèi)斯托festo傳感器的工作原理分:如:應(yīng)變式費(fèi)斯托festo傳感器、壓電式費(fèi)斯托festo傳感器、壓阻式費(fèi)斯托festo傳感器、電感式費(fèi)斯托festo傳感器、電容式費(fèi)斯托festo傳感器、光電式費(fèi)斯托festo傳感器等;
3.按照費(fèi)斯托festo傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分:
?。?)能量轉(zhuǎn)換型:如:壓電式、熱電偶、光電式費(fèi)斯托festo傳感器等;
?。?)能量控制型:如:電阻式、電感式、霍爾式等費(fèi)斯托festo傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等。
4.按照費(fèi)斯托festo傳感器工作機(jī)理分:
?。?)結(jié)構(gòu)型:如:電感式、電容式費(fèi)斯托festo傳感器等;
(2)物性型:如:壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式費(fèi)斯托festo傳感器等。
5.按照費(fèi)斯托festo傳感器輸出信號(hào)的形式分:
(1)模擬式:費(fèi)斯托festo傳感器輸出為模擬電壓量;
?。?)數(shù)字式:費(fèi)斯托festo傳感器輸出為數(shù)字量,如:編碼器式費(fèi)斯托festo傳感器。
一、費(fèi)斯托festo傳感器的靜態(tài)特性
費(fèi)斯托festo傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào),費(fèi)斯托festo傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即費(fèi)斯托festo傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線(xiàn)來(lái)描述。表征費(fèi)斯托festo傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線(xiàn)性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。
二、費(fèi)斯托festo傳感器的動(dòng)態(tài)特性
所謂動(dòng)態(tài)特性,是指費(fèi)斯托festo傳感器在輸入變化時(shí),它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,費(fèi)斯托festo傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)橘M(fèi)斯托festo傳感器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得,并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種,所以費(fèi)斯托festo傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。
三、費(fèi)斯托festo傳感器的線(xiàn)性度
通常情況下,費(fèi)斯托festo傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線(xiàn)而非直線(xiàn)。在實(shí)際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù),常用一條擬合直線(xiàn)近似地代表實(shí)際的特性曲線(xiàn)、線(xiàn)性度(非線(xiàn)性誤差)就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。擬合直線(xiàn)的選取有多種方法。如將零輸入和滿(mǎn)量程輸出點(diǎn)相連的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn);或?qū)⑴c特性曲線(xiàn)上各點(diǎn)偏差的平方和為小的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn),此擬合直線(xiàn)稱(chēng)為小二乘法擬合直線(xiàn)。
費(fèi)斯托festo傳感器系列調(diào)試及故障排除
四、費(fèi)斯托festo傳感器的靈敏度
靈敏度是指費(fèi)斯托festo傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線(xiàn)的斜率。如果費(fèi)斯托festo傳感器的輸出和輸入之間顯線(xiàn)性關(guān)系,則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如,某位移費(fèi)斯托festo傳感器,在位移變化1mm時(shí),輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。當(dāng)費(fèi)斯托festo傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度,可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高,測(cè)量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。
五、費(fèi)斯托festo傳感器的分辨力
分辨力是指費(fèi)斯托festo傳感器可能感受到的被測(cè)量的小變化的能力。也就是說(shuō),如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí),費(fèi)斯托festo傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,即費(fèi)斯托festo傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí),其輸出才會(huì)發(fā)生變化。
通常費(fèi)斯托festo傳感器在滿(mǎn)量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同,因此常用滿(mǎn)量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿(mǎn)量程的百分比表示,則稱(chēng)為分辨率。
六、電阻式費(fèi)斯托festo傳感器
電阻式費(fèi)斯托festo傳感器是將被測(cè)量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式費(fèi)斯托festo傳感器件。
七、電阻應(yīng)變式費(fèi)斯托festo傳感器
費(fèi)斯托festo傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類(lèi),金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
八、壓阻式費(fèi)斯托festo傳感器
壓阻式費(fèi)斯托festo傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。用作壓阻式費(fèi)斯托festo傳感器的基片(或稱(chēng)膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻費(fèi)斯托festo傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式費(fèi)斯托festo傳感器應(yīng)用普遍。
九、熱電阻費(fèi)斯托festo傳感器
熱電阻費(fèi)斯托festo傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合,這種費(fèi)斯托festo傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數(shù)大、線(xiàn)性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度。
十、費(fèi)斯托festo傳感器的遲滯特性
遲滯特性表征費(fèi)斯托festo傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減?。┬谐涕g輸出-一輸入特性曲線(xiàn)不一致的程度,通常用這兩條曲線(xiàn)之間的大差值△MAX與滿(mǎn)量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由費(fèi)斯托festo傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。