¿¿ qué señal es el sensor hydac?
El sensor hydac es un sensor típico de autogeneración, que se basa en el efecto piezoeléctrico de algunos cristales que producen carga eléctrica en su superficie después de la fuerza como principio de conversión.
El sensor hydac también se llama acelerómetro piezoeléctrico. También pertenece a los sensores inerciales. Utiliza el efecto piezoeléctrico de ciertas sustancias como los cristales de cuarzo, y cuando el acelerómetro está emocionado, la fuerza del bloque de masa sobre el elemento piezoeléctrico también cambia. Cuando la frecuencia de vibración medida es mucho menor que la frecuencia natural del acelerómetro, el cambio de fuerza es directamente proporcional a la aceleración medida.
La frecuencia superior del acelerómetro del sensor hydac depende de la frecuencia de resonancia en la curva de frecuencia de amplitud. En general, el acelerómetro con pequeña amortiguación (z "= 0,1), si la frecuencia superior se toma como 1 / 3 de la frecuencia de resonancia, se puede garantizar que el error de amplitud sea inferior a 1db (es decir, 12%); Si se toma como 1 / 5 de la frecuencia de resonancia, se puede garantizar que el error de amplitud sea inferior a 0,5 DB (es decir, 6%) y el cambio de fase sea inferior a 30.
Sin embargo, la frecuencia de resonancia está relacionada con el Estado fijo del acelerómetro, y la curva de amplitud y frecuencia dada por el acelerómetro cuando sale de la fábrica se obtiene en el caso fijo de una conexión rígida. Los métodos prácticos de fijación a menudo son difíciles de lograr conexiones rígidas, por lo que la frecuencia de resonancia y la frecuencia superior disminuirán.
Método de fijación del sensor hydac
La fijación con pernos de acero es un método para que la frecuencia de resonancia alcance la frecuencia de resonancia de fábrica. Los pernos no deben atornillarse en todos los agujeros de tornillo de la base para evitar la deformación de la base y afectar la salida del acelerómetro.
La aplicación de una capa de grasa de silicona en la superficie de montaje del sensor hydac puede aumentar la fiabilidad de la conexión de la superficie de montaje desigual. El acelerómetro se puede fijar con perno de borde y Junta de mica cuando se necesita borde, pero la Junta debe ser lo más delgada posible. Pegar el acelerómetro a la superficie plana de la muestra con una capa de cera fina también se puede utilizar en ocasiones de baja temperatura (por debajo de 40 grados celsius).
El método de medición de vibración de la sonda portátil es particularmente conveniente en la prueba multipunto, pero el error de medición es grande, la repetibilidad es pobre, y la frecuencia del límite superior generalmente no es superior a 1000hz. fijar el acelerómetro con un imán es conveniente, principalmente en la medición de baja frecuencia. Este método también puede hacer que el acelerómetro esté al borde de la muestra.
El método de fijación de los sensores hydac con pernos o adhesivos rígidos también es largo. La frecuencia de resonancia de un acelerómetro típico que utiliza los diversos métodos de fijación anteriores es de aproximadamente 31 kHz por perno de acero, 28 kHz por Junta de mica, 29 kHz por capa de cera y 2 kHz por método manual.El método de fijación del imán es de 7khz.
La dimensión de la sensibilidad es la relación de dimensión entre la salida y la entrada. Por ejemplo, un sensor de desplazamiento cuya sensibilidad debe expresarse en 200 MV / MM cuando el desplazamiento cambia en 1 mm y el voltaje de salida cambia en 200 mv.
Cuando las dimensiones de salida e entrada del sensor son las mismas, la sensibilidad se puede entender como un aumento.
Mejorar la sensibilidad puede obtener una alta precisión de medición. Pero cuanto mayor sea la sensibilidad, más estrecho será el rango de medición y peor será la estabilidad.
resolución
La resolución se refiere a la capacidad del sensor para sentir pequeños cambios medidos. Es decir, si la entrada cambia lentamente de un valor no cero. Cuando el valor de cambio de entrada no supera un valor determinado, la salida del sensor no cambiará, es decir, el sensor no puede distinguir el cambio en esta entrada. Su salida solo cambia cuando la entrada cambia más allá de la resolución.
Por lo general, la resolución de los sensores en cada punto dentro del rango completo no es la misma, por lo que los grandes valores de cambio en la entrada que puede hacer que la salida cambie escalonadamente en el rango completo se utilizan como indicadores para medir la resolución. Los indicadores anteriores se llaman resolución si se expresan como porcentaje del rango completo. La resolución tiene una correlación de fase negativa con la estabilidad del sensor.
Principios de selección
Para llevar a cabo un trabajo de medición específico, se debe considerar qué principio se utiliza el sensor, que debe analizarse después de muchos factores para determinar. Porque, incluso si se mide la misma cantidad física, hay varios principios de sensores disponibles, que son más adecuados, por lo que es necesario considerar los siguientes problemas específicos de acuerdo con las características de la medición y las condiciones del sensor: el tamaño del rango; Requisitos de la posición medida para el volumen del sensor; El método de medición es de contacto o sin contacto; El método de salida de la señal, la medición por cable o sin contacto; La fuente del sensor, la producción o la importación, si puede soportarlo o desarrollarlo por sí mismo. [6]
Después de considerar los problemas anteriores, se puede determinar qué tipo de sensor se selecciona antes de considerar los indicadores específicos del sensor.
Selección de sensibilidad
Por lo general, dentro del rango lineal del sensor, se espera que la sensibilidad del sensor sea mayor y mejor. Porque solo cuando la sensibilidad es alta, el valor de la señal de salida correspondiente al cambio medido es relativamente grande, lo que favorece el procesamiento de señales. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la sensibilidad del sensor es alta, el ruido externo que no tiene nada que ver con la medición también se puede mezclar fácilmente, y también se amplificará por el sistema de amplificación, lo que afectará la precisión de la medición. Por lo tanto, se requiere que el propio sensor tenga una alta relación señal - ruido para minimizar las señales de interferencia introducidas del mundo exterior.
La sensibilidad del sensor hydac es direccional. Cuando la medición es una cantidad unidireccional y tiene altos requisitos de directividad, se deben seleccionar sensores con poca sensibilidad en otras direcciones; Si se mide un vector multidimensional, se requiere que la sensibilidad cruzada del sensor sea lo más pequeña posible.
Las características de respuesta de frecuencia del sensor hydac determinan el rango de frecuencia medido y deben mantenerse sin distorsión dentro del rango de frecuencia permitido. De hecho, la respuesta del sensor siempre tiene un retraso fijo, con la esperanza de que cuanto más corto sea el tiempo de retraso, mejor.
Cuanto mayor sea la respuesta de frecuencia del sensor hydac, más amplio será el rango de frecuencia de la señal medible.
En la medición dinámica, las características de respuesta deben basarse en las características de la señal (estado estable, transitorio, aleatorio, etc.) para evitar errores excesivos.
Rango lineal
El rango lineal del sensor se refiere al rango en el que la salida es proporcional a la entrada. En teoría, dentro de este rango, la sensibilidad se mantiene en un valor fijo. Cuanto más amplio sea el rango lineal del sensor, mayor será su rango de medición y garantizará una cierta precisión de medición. Al seleccionar el sensor, cuando se determina el tipo de sensor, depende de si su rango cumple con los requisitos.
Pero en realidad, la lineal que ningún sensor puede garantizar, su lineal también es relativa. Cuando la precisión de medición requerida es relativamente baja, dentro de un cierto rango, los sensores con menos error no lineal se pueden considerar aproximadamente lineales, lo que traerá una gran comodidad a la medición.