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如何检验测力、压力传感器的基本性能?
时间: 2022-09-14 13:27:51 浏览次数:
力传感器的检测目的是建立力值与输出信号值之间的关系。
1)计量单位
自1990年第11届国际计量大会以来,世界各国相继采用了国际单位制(SI),这是在公制的基础上发展起来的更加完善合理的先进单位制。它规定牛顿(N)是力的单位。
2)测力法
测量力值的方法有很多。力可以通过与已知重力的平衡来测量,也可以通过与力成正比的各种物理现象来测量,如弹性、压力、压磁力和其他效应。常用的测力方法可归纳为两种:动态效应和静态效应。
①利用动态效应来确定受力值。在重力场中,地球的引力使物体产生引力,即重量。因此,力可以用一个已知质量的物体在引力场某处的重量来测量。
②力值由静力效应决定。力的静态作用使物体变形。如果物体是弹性体,根据胡克定律,它的变形与弹性范围内的力成正比。这样,在测量变形时就可以知道力的大小。
3)测力设备
最常用的测力设备是标准测力机,其精度和量程可以根据被测传感器来选择。
4)检查过程
检查力传感器的主要程序是:将传感器安装在标准测力机上;连接检测系统;在序列检测;数据处理和计算误差等。
①安装要求。在标准测功机上校准被测传感器时,安装时应注意,确保负载下传感器的轴线与标准测功机的轴线一致。否则,由于分量力、侧向力或力分布不均匀的影响,会给试验带来误差。安装错误导致的负载变化如图所示。
②系统连接。力传感器的检测系统分为输入和输出两部分,如图所示。
输入由标准测力机读出(给定),输出一般可由电压表(或其他信号检测仪器)读出或记录。当被测传感器为有源传感器时,不需要辅助电源。
③检测序列。将测量量程的0%、20%、40%、60%、80%、100%的力值依次施加在被测传感器上,再施加力值后由测试仪器读取或记录传感器各测量点上的输出信号。上面和接下来的两个冲程是一个测量周期,一般应该做三个周期。
这通常用于检测传感器的加载阶段和循环时间。如有必要,加载阶段为10次,循环次数为5-10次。
④数据处理。测量点的数据应列在校准数据表中。根据线性、滞回、重复性、灵敏度的定义及其误差计算方法,计算出被测传感器各指标的最大误差。然后根据专业标准或产品技术标准判断传感器是否合格。
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