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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(shí)間:2017-07-07 17:03:00 字體大小:【

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? 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的基本形式。我們現(xiàn)在使用的動(dòng)力源大多是轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)為代表的驅(qū)動(dòng)方式,所以(高精度)角度傳感器(或角位移傳感器)在自動(dòng)控制當(dāng)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(cè)物體繞某個(gè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量變成電信號(hào)的裝置。如果轉(zhuǎn)動(dòng)軸有空間取向變化,一方面可以分解轉(zhuǎn)軸的空間坐標(biāo),如機(jī)器人動(dòng)臂、加工中心等,有5軸、6軸、9軸等多維轉(zhuǎn)動(dòng)定標(biāo)。另一方面可以用空間姿態(tài)傳感器進(jìn)行測(cè)量,但一般很難達(dá)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(gè)系統(tǒng)過程,要求選型者對(duì)所選用角度傳感器需要解決的問題有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí),對(duì)各種技術(shù)指標(biāo)、安裝尺寸、價(jià)格成本有一個(gè)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(duì)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(shí)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(huì)對(duì)角度傳感器提出不同的技術(shù)要求。為了在測(cè)量過程中減小誤差,實(shí)現(xiàn)預(yù)定設(shè)計(jì)精度的電監(jiān)測(cè)信號(hào),就需要選擇質(zhì)量好的角度傳感器。對(duì)于系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)人,特別是對(duì)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?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理。不同原理的敏感元件,其靈敏度會(huì)有較大的差別,而且高靈敏度往往會(huì)有一定的檢測(cè)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(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)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(hào)。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)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(cè)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(hào)給出可以分辨檢測(cè)出的最小電信號(hào)。角度傳感器分辨率高,才可能實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。但是分辨率高并不一定傳感器的精度一定高,因?yàn)檫€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(huì)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(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí),當(dāng)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(shí)際上,任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性,其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí),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(huì)給測(cè)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(dú)立線性度的方式進(jìn)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(cè)量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件,實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好。對(duì)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(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)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(hào)的偏差大?。灰舶▊鞲衅鲉畏较蛟黾蛹胺聪蚧爻踢_(dá)到同一位置輸出電信號(hào)的偏差大小。該指標(biāo)表現(xiàn)出角度傳感器的精準(zhǔn)位置測(cè)量程度。北京市計(jì)量院的檢測(cè)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(cè)量,小于一個(gè)毫伏的計(jì)量報(bào)告。

5、穩(wěn)定性傳感器使用一段時(shí)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(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇角度傳感器之前,應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)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(dāng)?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(gè)綜合性的指標(biāo),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(cè)效果。它是標(biāo)定了角度傳感器在給定測(cè)量范圍內(nèi),測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值之間的最大偏差值。一般傳感器精度的描述方法,有相對(duì)誤差與絕對(duì)誤差兩種方式:相對(duì)誤差表示在給定量程范圍內(nèi)測(cè)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(duì)誤差則表示在給定量程范圍內(nèi)任意一點(diǎn)均不能超出給定的最大偏差值,如0.2°。絕對(duì)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(qiáng)求此條件,一般都屬于高精度測(cè)量。產(chǎn)品價(jià)格會(huì)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??瓶萍及l(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(shí)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(jì)有效、供貨及時(shí)、性能可靠的產(chǎn)品,享受完備的售后服務(wù)體系支持。請(qǐng)關(guān)注北京天??瓶萍及l(fā)展有限公司的微信公眾號(hào)bjtianhaike,和官網(wǎng)和手機(jī)網(wǎng)站www.game-create.com?