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電器特性選擇

文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2017-07-07 17:03:00 字體大小:【

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? 平動和轉(zhuǎn)動物體運動的基本形式。我們現(xiàn)在使用的動力源大多是轉(zhuǎn)動電機為代表的驅(qū)動方式,所以(高精度)角度傳感器(或角位移傳感器)在自動控制當中就處于十分重要的基礎(chǔ)地位。角度傳感器通常是將被測物體繞某個轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的物理量變成電信號的裝置。如果轉(zhuǎn)動軸有空間取向變化,一方面可以分解轉(zhuǎn)軸的空間坐標,如機器人動臂、加工中心等,有5軸、6軸、9軸等多維轉(zhuǎn)動定標。另一方面可以用空間姿態(tài)傳感器進行測量,但一般很難達到較高的精度要求,或者成本非常昂貴。角度傳感器選型是一個系統(tǒng)過程,要求選型者對所選用角度傳感器需要解決的問題有一個較全面的認識,對各種技術(shù)指標、安裝尺寸、價格成本有一個合理的預(yù)預(yù)算。如何才能做好角度傳感器的選型工作呢?在我們系列推送文章的第一部分:依據(jù)角度傳感器的工作原理選型的基礎(chǔ)上,本文將對角度傳感器的電器性能參數(shù)提供選型參考建議。角度傳感器在實際操作中應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,不同行業(yè)不同領(lǐng)域復(fù)雜苛刻使用環(huán)境會對角度傳感器提出不同的技術(shù)要求。為了在測量過程中減小誤差,實現(xiàn)預(yù)定設(shè)計精度的電監(jiān)測信號,就需要選擇質(zhì)量好的角度傳感器。對于系統(tǒng)總體設(shè)計人,特別是對于新手而言,該怎么樣判斷角度傳感器的品質(zhì)的好壞呢?

1、靈敏度的選擇通常,在角度傳感器的線性范圍內(nèi),希望角度傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理。不同原理的敏感元件,其靈敏度會有較大的差別,而且高靈敏度往往會有一定的檢測區(qū)間,如磁場范圍、溫度使用范圍等。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量減少從外界引入的干擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

2、分辨率角度傳感器的分辨率是指轉(zhuǎn)軸微小變化能夠使輸出電信號給出可以分辨檢測出的最小電信號。角度傳感器分辨率高,才可能實現(xiàn)高精度測量。但是分辨率高并不一定傳感器的精度一定高,因為還有敏感元件線性度、溫度、磁滯、復(fù)位、使用環(huán)境等多種因素會影響到角度傳感器的整體精度。

3、線性度范圍(也有稱非線性偏差)角度傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,在此范圍內(nèi),靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實際上,任何傳感器都不能保證絕對的線性,其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時,在一定的范圍內(nèi),可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會給測量帶來極大的方便。描述線性度偏差的方法常常使用最小二乘法,現(xiàn)在很多場合均采用獨立線性度的方式進行表述。

4、頻率響應(yīng)特性角度傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應(yīng)總有定延遲,希望延遲時間越短越好。對于才用了微處理器和ADCDAC的智能角度傳感器,選用器件的響應(yīng)頻率往往決定了角度傳感器的響應(yīng)頻率。傳感器的頻率響應(yīng)高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態(tài)測量中,應(yīng)根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差。4、復(fù)位重復(fù)性:角度傳感器的復(fù)位特性包括角度傳感器多次單向變化到同一位置,輸出電信號的偏差大?。灰舶▊鞲衅鲉畏较蛟黾蛹胺聪蚧爻踢_到同一位置輸出電信號的偏差大小。該指標表現(xiàn)出角度傳感器的精準位置測量程度。北京市計量院的檢測的北京天??乒镜?span lang="EN-US">DWQT角度傳感器,給出單向逼近和反向復(fù)位測量,小于一個毫伏的計量報告。

5、穩(wěn)定性傳感器使用一段時間后,其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的使用環(huán)境。因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇角度傳感器之前,應(yīng)對其使用環(huán)境進行調(diào)查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當?shù)拇胧?,減小環(huán)境的影響。6、角度傳感器的精度:傳感器的精度是一個綜合性的指標,它涵蓋了線性度、復(fù)位精度,溫度系數(shù)、頻響誤差,環(huán)境適用性等綜合檢測效果。它是標定了角度傳感器在給定測量范圍內(nèi),測量結(jié)果與真實值之間的最大偏差值。一般傳感器精度的描述方法,有相對誤差與絕對誤差兩種方式:相對誤差表示在給定量程范圍內(nèi)測量的最大偏差值與量程范圍的百分比值,最大偏差值可以出現(xiàn)在量程范圍內(nèi)的任意位置,一般以1%0.5%、0.1%等方式表示。絕對誤差則表示在給定量程范圍內(nèi)任意一點均不能超出給定的最大偏差值,如,0.2°。絕對誤差一般要求比較苛刻,生產(chǎn)廠家一般不愿意接受。如果強求此條件,一般都屬于高精度測量。產(chǎn)品價格會有數(shù)倍的增加。以上為致力于磁敏傳感器創(chuàng)新開發(fā)三十年北京天海科科技發(fā)展有限公司為角度傳感器選型者提供的電器性能選型參考。天海科公司凝練了數(shù)百應(yīng)用案例,可以為用戶提供切實可行的角度傳感器選型方案、咨詢指導(dǎo)、專用產(chǎn)品定制,并提供經(jīng)濟有效、供貨及時、性能可靠的產(chǎn)品,享受完備的售后服務(wù)體系支持。請關(guān)注北京天海科科技發(fā)展有限公司的微信公眾號bjtianhaike,和官網(wǎng)和手機網(wǎng)站www.parkplacegrocery.com?