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外界環(huán)境對(duì)測(cè)量傳感器的影響

傳感器橫向靈敏度及橫向振動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響

由于壓電材料自身特性，敏感芯體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造精度偏差使傳感器不可避免地對(duì)橫向振動(dòng)產(chǎn)生輸出信號(hào)，其大小由橫向輸出和垂直方向 輸出的比值百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

根據(jù)不同敏感芯體結(jié)構(gòu)和材料特性的組合，壓縮型結(jié)構(gòu)在理論上便存在橫向輸出，需要通過(guò)裝配調(diào)節(jié)的方式給予抵消，而在實(shí)際制造過(guò)程中很難實(shí)現(xiàn)真正的抵消，因此壓縮型加速度傳感器的橫向靈敏度的離散度很大。與壓縮型相比剪切型設(shè)計(jì)在理論上不存在橫向輸出，傳感器的實(shí)際橫向輸出一般是由材料加工和裝配精度所引起的誤差。所以從這兩種敏感芯體的實(shí)際對(duì)比結(jié)果來(lái)看，剪切型壓電加速度傳感器的橫向靈敏度普遍優(yōu)于壓縮型式。而敏感芯體為彎曲梁結(jié)構(gòu)形式的橫向靈敏度一般說(shuō)介于剪切型和壓縮型之間。根據(jù)敏感芯體的結(jié)構(gòu)特性，在其受橫向振動(dòng)時(shí)與垂直方向振動(dòng)一樣，也有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)。所以橫向振動(dòng)也同樣可能在某一頻率點(diǎn)產(chǎn)生諧振，以至產(chǎn)生較大的橫向振動(dòng)偏差。

溫度對(duì)傳感器輸出的影響

溫度改變而引起托利多傳感器輸出變化是由壓電材料（敏感芯體）特性所造成的。根據(jù)壓電材料的分類，石英晶體受溫度影響zui小，而人工合成晶體的使用溫度甚至高于石英；但在商業(yè)化的壓電加速度傳感器中zui多使用的壓電材料還是壓電陶瓷。壓電陶瓷敏感芯體的輸出高溫時(shí)隨溫度上升而增大，低溫時(shí)隨溫度降低而減小；但傳感器輸出與溫度間并不呈線性變化，一般說(shuō)低溫時(shí)的輸出變化比高溫時(shí)的要大。另因?yàn)楦鱾鞲衅鞯臏囟软憫?yīng)很難保持*，所以實(shí)際使用中傳感器的輸出一般很少用溫度系數(shù)進(jìn)行修正。典型溫度響應(yīng)曲線或溫度系數(shù)一般只作為對(duì)傳感器溫度特性的衡量。壓電陶瓷對(duì)溫度響應(yīng)除材料本身特性之外，生產(chǎn)工藝也將直接影響壓電材料對(duì)溫度的響應(yīng)，而同種材料對(duì)溫度響應(yīng)的離散度更是如此。同樣是鋯鈦酸鉛材料，不同的廠商由于采用不同的生產(chǎn)工藝，使得相同材料的壓電陶瓷而其各自的使用溫度范圍，溫度響應(yīng)和溫度響應(yīng)的離散度相差甚大。綜合對(duì)壓電材料的基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)加工工藝，目前國(guó)內(nèi)壓電陶瓷的溫度特性與*進(jìn)水準(zhǔn)相比還有一定差距；為確保用戶對(duì)傳感器的特殊要求，北智采用進(jìn)口壓電陶瓷，使傳感器的高溫使用溫度可在 +250^oC 下*使用，而且溫度響應(yīng)及其離散度都好于國(guó)產(chǎn)壓電陶瓷。

不同的敏感芯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)溫度的變化的響應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。由于不同材料有不同的線膨脹系數(shù)，因此溫度變化必然使壓電材料和金屬配件之間產(chǎn)生因線膨脹系數(shù)不同而造成的應(yīng)力變化；這種由溫度產(chǎn)生的應(yīng)力使壓縮式和彎曲梁型的敏感芯體產(chǎn)生輸出信號(hào)，有時(shí)這種溫度變化引起的輸出會(huì)大于振動(dòng)測(cè)量信號(hào)（特別在低頻測(cè)量中）。需要特別指出溫度變化有穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩種，傳感器輸出靈敏度隨溫度變化通常是指穩(wěn)態(tài)高低溫度狀態(tài)對(duì)信號(hào)輸出的影響。

壓阻式托利多傳感器是根據(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。

用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視，尤其是以測(cè)量壓力托利多和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用zui為普遍。

SLR110系列不銹鋼稱重傳感器 
SLR110-1t 稱重傳感器，SLR110-2t 稱重傳感器，SLR110-5t 稱重傳感器，SLR110-10t 稱重傳感器，SLR110-15t 稱重傳感器

GD搖柱式稱重傳感器 

GD-15T，GD-20T，GD-30T，GD-50T，GD-100T，GD-200T，GD-250T，GD-300T，GD-400T，GD-500T

GD系列傳感器連接件

CP GD連接件CP(15～50T)

DP GD連接件DP(15～50T)

CP(100T) GD連接件CP(100T)

DP(100T) GD連接件DP(100T)

PGD系列柱式稱重傳感器 
PGD-2T，PGD-5T，PGD-10T，PGD-20T，PGD-30T，PGD-50T

 干擾的耦合方式
（1）傳導(dǎo)性EMI
一種*而往往被忽略的能引起電路中噪聲的路徑是經(jīng)過(guò)導(dǎo)體。一條穿過(guò)噪聲環(huán)境的導(dǎo)線可檢拾噪聲并把噪聲送到其他電路引起干擾。設(shè)計(jì)人員必須避免導(dǎo)線檢拾噪聲和在噪聲引起干擾前用去耦辦法去除噪聲。zui普通的例子是噪聲通過(guò)電源進(jìn)入電路。若電源本身或連接到電源的其他電路是干擾源，則在電源線進(jìn)入電路之前必須對(duì)其去耦。

（2）公共阻抗耦合
當(dāng)來(lái)自兩個(gè)不同電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí)就會(huì)產(chǎn)生共阻抗耦合。阻抗上的壓降由兩個(gè)電路決定，來(lái)自兩個(gè)電路的地電流流過(guò)共地阻抗。電路a的地電位被電流b調(diào)制，噪聲信號(hào)或DC補(bǔ)償經(jīng)共地阻抗從電路b耦合到電路a。  

（3）輻射耦合
經(jīng)輻射的耦合通稱串?dāng)_。串?dāng)_發(fā)生在電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，而電磁場(chǎng)在鄰近的導(dǎo)體中感應(yīng)瞬態(tài)電流。

（4）輻射發(fā)射
輻射發(fā)射有兩種基本類型；差分模式(DM)和共模(CM)。共模輻射或單極天線輻射是由無(wú)意的壓降引起的，它使電路中所有地連接抬高到系統(tǒng)電地位之上。就電場(chǎng)大小而言，CM輻射是比DM輻射更為嚴(yán)重的問(wèn)題。為使CM輻射zui小，必須用切合實(shí)際的設(shè)計(jì)使共模電流降到零。

電位器式位移傳感器：

它通過(guò)電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。圖1中的電位器式位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連。物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過(guò)大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出信號(hào)大，使用方便，價(jià)格低廉。