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德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)早已滲透(tou)到諸如工業生產、宇宙開發、海洋(yang)探(tan)測(ce)、環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)、資源調查(zha)、醫學診斷(duan)、生物(wu)工程(cheng)、甚(shen)至(zhi)文物(wu)保(bao)護(hu)等等極(ji)其之泛(fan)的(de)領域。可(ke)以(yi)毫不誇張(zhang)地說,從茫(mang)茫(mang)的太(tai)空,到(dao)浩瀚的海洋(yang),以(yi)至各(ge)種(zhong)復(fu)雜的(de)工程(cheng)系(xi)統(tong),幾(ji)乎(hu)每(mei)壹(yi)個(ge)現(xian)代化項(xiang)目(mu),都(dou)離(li)不開各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的傳(chuan)感(gan)器(qi)。 由此(ci)可見,傳(chuan)感(gan)器(qi)技術(shu)在(zai)發展經濟、推動社會(hui)進步方(fang)面(mian)的重要(yao)作(zuo)用(yong),是十分明(ming)顯(xian)的(de)。世(shi)界各(ge)國都十分重(zhong)視這壹(yi)領域的(de)發展。相(xiang)信(xin)不久(jiu)的將來,傳(chuan)感(gan)器(qi)技術(shu)將會出(chu)現(xian)壹(yi)個(ge)飛躍,達(da)到(dao)與(yu)其(qi)重要地位相(xiang)稱(cheng)的新水(shui)平。
傳(chuan)感(gan)器(qi)的特(te)點(dian)包括(kuo):微(wei)型化、數字(zi)化、智(zhi)能(neng)化、多(duo)功能(neng)化、系(xi)統(tong)化、網絡(luo)化,它不僅(jin)促進了傳(chuan)統(tong)產業的(de)改造(zao)和更新(xin)換(huan)代,而(er)且還(hai)可(ke)能建(jian)立新型工業,從而成(cheng)為(wei)21世(shi)紀新的(de)經濟(ji)增長點。微(wei)型化是建(jian)立在(zai)微(wei)電子機(ji)械(xie)系(xi)統(tong)(MEMS)技(ji)術(shu)基(ji)礎上的,目(mu)前(qian)已成(cheng)功應(ying)用(yong)在(zai)矽器(qi)件上做成(cheng)矽(gui)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)靜態特(te)性
德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)的靜(jing)態特(te)性是指對靜(jing)態的(de)輸入信號(hao), 傳(chuan)感(gan)器(qi)(圖4)
傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸出(chu)量(liang)與輸入量(liang)之間(jian)所(suo)具有相(xiang)互(hu)關(guan)系(xi)。因為(wei)這時輸入量(liang)和輸出(chu)量(liang)都和時間(jian)無(wu)關(guan),所(suo)以(yi)它們(men)之間(jian)的關(guan)系(xi),即傳(chuan)感(gan)器(qi)的靜(jing)態特(te)性可用(yong)壹(yi)個(ge)不含(han)時間(jian)變(bian)量(liang)的代(dai)數(shu)方程(cheng),或以(yi)輸入量(liang)作橫(heng)坐標(biao),把(ba)與(yu)其(qi)對(dui)應(ying)的輸出(chu)量(liang)作縱坐標而(er)畫(hua)出(chu)的(de)特(te)性曲線來(lai)描(miao)述(shu)。表征傳(chuan)感(gan)器(qi)靜態特(te)性的主要(yao)參(can)數有(you):線性度(du)、靈敏(min)度(du)、遲(chi)滯(zhi)、重復(fu)性、漂移等。 1、線(xian)性度(du):指傳(chuan)感(gan)器(qi)輸出(chu)量(liang)與輸入量(liang)之間(jian)的(de)實際關(guan)系(xi)曲線偏(pian)離擬合(he)直線(xian)的(de)程(cheng)度(du)。定(ding)義(yi)為(wei)在(zai)全(quan)量(liang)程(cheng)範(fan)圍內(nei)實際特(te)性曲線與(yu)擬合(he)直線(xian)之(zhi)間的(de)zui大偏(pian)差值(zhi)與(yu)滿量(liang)程(cheng)輸出(chu)值(zhi)之(zhi)比(bi)。 2、靈敏(min)度(du):靈敏(min)度(du)是傳(chuan)感(gan)器(qi)靜態特(te)性的壹(yi)個(ge)重要(yao)指標。其(qi)定(ding)義(yi)為(wei)輸出(chu)量(liang)的增量(liang)與引(yin)起(qi)該(gai)增量(liang)的相(xiang)應(ying)輸入量(liang)增量(liang)之比(bi)。用(yong)S表示靈敏(min)度(du)。 3、遲(chi)滯(zhi):傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)輸入量(liang)由小(xiao)到(dao)大(正行程(cheng))及(ji)輸入量(liang)由大(da)到(dao)小(反行(xing)程(cheng))變化期間(jian)其(qi)輸入輸出(chu)特(te)性曲線不重合的(de)現(xian)象成(cheng)為(wei)遲(chi)滯(zhi)。對於同(tong)壹(yi)大小(xiao)的(de)輸入信號(hao),傳(chuan)感(gan)器(qi)的正反行(xing)程(cheng)輸出(chu)信(xin)號(hao)大小(xiao)不相(xiang)等,這個(ge)差值(zhi)稱(cheng)為(wei)遲(chi)滯(zhi)差值(zhi)。 4、重(zhong)復(fu)性:重復(fu)性是指傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)輸入量(liang)按(an)同(tong)壹(yi)方向(xiang)作(zuo)全(quan)量(liang)程(cheng)連續多(duo)次(ci)變化時,所(suo)得(de)特(te)性曲線不壹(yi)致的(de)程(cheng)度(du)。 5、漂(piao)移:傳(chuan)感(gan)器(qi)的漂(piao)移是指在(zai)輸入量(liang)不變的情況下(xia),傳(chuan)感(gan)器(qi)輸出(chu)量(liang)隨(sui)著(zhe)時間(jian)變(bian)化,此現(xian)象稱為(wei)漂移。產生漂移的(de)原(yuan)因有(you)兩個(ge)方面(mian):壹(yi)是傳(chuan)感(gan)器(qi)自身(shen)結構參(can)數;二(er)是周(zhou)圍環境(jing)(如(ru)溫(wen)度(du)、濕度(du)等)。 6、分(fen)辨力:當(dang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸入從非零(ling)值(zhi)緩慢增加(jia)時,在(zai)超過(guo)某壹(yi)增量(liang)後(hou)輸出(chu)發生可觀(guan)測(ce)的變(bian)化,這個(ge)輸入增量(liang)稱傳(chuan)感(gan)器(qi)的分(fen)辨力(li),即zui小(xiao)輸入增量(liang)。 7、閾值(zhi):當(dang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸入從零(ling)值(zhi)開始(shi)緩慢增加(jia)時,在(zai)達(da)到(dao)某(mou)壹(yi)值(zhi)後(hou)輸出(chu)發生可觀(guan)測(ce)的變(bian)化,這個(ge)輸入值(zhi)稱(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)的閾值(zhi)電(dian)壓(ya)。
hydac德(de)國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)原理(li)及(ji)應(ying)用(yong)德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)動態特(te)性
所謂動態特(te)性,是指傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)輸入變化時,它(ta)的(de)輸出(chu)的(de)特(te)性。在(zai)實際工作中,傳(chuan)感(gan)器(qi)的動態特(te)性常用(yong)它對(dui)某(mou)些標(biao)準(zhun)輸入信號(hao)的響應(ying)來表示。這是因為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)對標(biao)準輸入信號(hao)的響應(ying)容易(yi)用(yong)實驗(yan)方(fang)法(fa)求得(de),並(bing)且它對(dui)標準輸入信號(hao)的響應(ying)與它(ta)對任意(yi)輸入信號(hao)的響應(ying)之間(jian)存在(zai)壹(yi)定的(de)關(guan)系(xi),往往知(zhi)道(dao)了前(qian)者就(jiu)能推定後(hou)者。zui常(chang)用(yong)的標(biao)準(zhun)輸入信號(hao)有階(jie)躍(yue)信號(hao)和正弦信(xin)號(hao)兩種(zhong),所以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的動態特(te)性也常用(yong)階(jie)躍(yue)響應(ying)和頻率響應(ying)來表示。
德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)的線(xian)性度(du)
通常情況下(xia),傳(chuan)感(gan)器(qi)的實際靜(jing)態特(te)性輸出(chu)是條(tiao)曲線而(er)非(fei)直線(xian)。在(zai)實際工作中,為(wei)使儀(yi)表具有(you)均(jun)勻(yun)刻(ke)度(du)的(de)讀數(shu),常(chang)用(yong)壹(yi)條(tiao)擬合(he)直線(xian)近(jin)似(si)地代表實際的(de)特(te)性曲線、線(xian)性度(du)(非(fei)線(xian)性誤差)就(jiu)是這個(ge)近似(si)程(cheng)度(du)的(de)壹(yi)個(ge)性能指標。 擬合(he)直線(xian)的(de)選(xuan)取有多(duo)種(zhong)方(fang)法(fa)。如將零(ling)輸入和滿量(liang)程(cheng)輸出(chu)點(dian)相(xiang)連的理(li)論直線(xian)作(zuo)為(wei)擬合(he)直線(xian);或將與特(te)性曲線上(shang)各(ge)點(dian)偏(pian)差的(de)平方和為(wei)zui小的(de)理(li)論直線(xian)作(zuo)為(wei)擬合(he)直線(xian),此(ci)擬合(he)直線(xian)稱(cheng)為(wei)zui小二(er)乘(cheng)法(fa)擬合(he)直線(xian)。
德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)的靈敏(min)度(du)
靈敏(min)度(du)是指傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)穩態工作情況 傳(chuan)感(gan)器(qi)
下(xia)輸出(chu)量(liang)變化△y對輸入量(liang)變化△x的比(bi)值(zhi)。 它(ta)是輸出(chu)壹(yi)輸入特(te)性曲線的(de)斜率。如果(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸出(chu)和輸入之間顯線(xian)性關(guan)系(xi),則(ze)靈敏(min)度(du)S是壹(yi)個(ge)常數(shu)。否則(ze),它將隨(sui)輸入量(liang)的變(bian)化而變(bian)化。 靈敏(min)度(du)的(de)量(liang)綱(gang)是輸出(chu)、輸入量(liang)的量(liang)綱(gang)之(zhi)比(bi)。例如(ru),某(mou)位移傳(chuan)感(gan)器(qi),在(zai)位移變(bian)化1mm時,輸出(chu)電(dian)壓(ya)變(bian)化為(wei)200mV,則(ze)其靈敏(min)度(du)應(ying)表示為(wei)200mV/mm。
當傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸出(chu)、輸入量(liang)的量(liang)綱(gang)相(xiang)同(tong)時,靈敏(min)度(du)可(ke)理(li)解(jie)為(wei)放大(da)倍(bei)數(shu)。 提(ti)高靈敏(min)度(du),可(ke)得(de)到(dao)較(jiao)高的(de)測量(liang)精度(du)。但靈敏(min)度(du)愈(yu)高(gao),測量(liang)範(fan)圍愈(yu)窄,穩(wen)定(ding)性也往往愈(yu)差。
德國賀德克(ke)傳(chuan)感(gan)器(qi)的分(fen)辨率
分辨率是指傳(chuan)感(gan)器(qi)可感(gan)受(shou)到的被(bei)測(ce)量(liang)的zui小(xiao)變(bian)化的能(neng)力(li)。也就是說,如果(guo)輸入量(liang)從某(mou)壹(yi)非零(ling)值(zhi)緩慢地變化。當輸入變化值(zhi)未(wei)超過(guo)某壹(yi)數值(zhi)時,傳(chuan)感(gan)器(qi)的輸出(chu)不會發生變化,即傳(chuan)感(gan)器(qi)對此(ci)輸入量(liang)的變(bian)化是分(fen)辨不出(chu)來(lai)的(de)。只有當(dang)輸入量(liang)的變(bian)化超過(guo)分辨(bian)率時,其(qi)輸出(chu)才(cai)會(hui)發生變化。 通常傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)滿量(liang)程(cheng)範(fan)圍內(nei)各(ge)點(dian)的(de)分(fen)辨(bian)率並不相(xiang)同(tong),因此(ci)常用(yong)滿量(liang)程(cheng)中能使輸出(chu)量(liang)產生階(jie)躍(yue)變化的輸入量(liang)中的zui大變(bian)化值(zhi)作(zuo)為(wei)衡量(liang)分辨(bian)率的指標。上(shang)述(shu)指標若(ruo)用(yong)滿量(liang)程(cheng)的百(bai)分(fen)比(bi)表示,則(ze)稱為(wei)分辨(bian)率。分辨(bian)率與傳(chuan)感(gan)器(qi)的穩(wen)定性有負相(xiang)相(xiang)關(guan)性。
應(ying)用(yong)領域:視覺傳(chuan)感(gan)器(qi)的低(di)成(cheng)本(ben)和易(yi)用(yong)性已吸引(yin)機(ji)器(qi)設(she)計(ji)師(shi)和工藝工程(cheng)師(shi)將其集(ji)成(cheng)入各(ge)類曾(zeng)經依賴(lai)人工、多(duo)個(ge)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi),或根(gen)本(ben)不檢(jian)驗(yan)的(de)應(ying)用(yong)。視覺傳(chuan)感(gan)器(qi)的工業應(ying)用(yong)包括(kuo)檢(jian)驗(yan)、計(ji)量(liang)、測量(liang)、定向(xiang)、瑕(xia)疵(ci)檢(jian)測和分撿(jian)。以(yi)下(xia)只是壹(yi)些應(ying)用(yong)範(fan)例: 在(zai)汽車組(zu)裝(zhuang)廠(chang),檢(jian)驗(yan)由(you)機(ji)器(qi)人塗(tu)抹到(dao)車門邊框(kuang)的膠(jiao)珠(zhu)是否(fou)連續,是否(fou)有正確的(de)寬(kuan)度(du); 在(zai)瓶(ping)裝(zhuang)廠(chang),校驗(yan)瓶(ping)蓋(gai)是否(fou)正確密封(feng)、裝(zhuang)灌(guan)液(ye)位是否(fou)正確,以(yi)及(ji)在(zai)封(feng)蓋(gai)之(zhi)前(qian)沒(mei)有異(yi)物(wu)掉入瓶(ping)中; 在(zai)包裝(zhuang)生產線,確(que)保(bao)在(zai)正確的(de)位(wei)置粘貼(tie)正確的(de)包裝(zhuang)標(biao)簽(qian); 在(zai)藥品(pin)包裝(zhuang)生產線,檢(jian)驗(yan)阿(e)斯匹(pi)林(lin)藥片的(de)泡罩式包裝(zhuang)中是否(fou)有破損或缺失(shi)的藥(yao)片; 在(zai)金屬沖壓(ya)公司,以(yi)每分(fen)鐘逾(yu)150片的(de)速(su)度(du)檢(jian)驗(yan)沖(chong)壓(ya)部(bu)件,比(bi)人(ren)工檢(jian)驗(yan)快13倍(bei)以(yi)上。