O que é um sensor de sinal HYDAC?
O sensor HYDAC é um típico sensor elétrico espontâneo, que é um sensor que converte o efeito piezoelétrico da carga elétrica gerada em sua superfície após a força de certos cristais.
Os sensores HYDAC também são chamados de acelerômetros piezoelétricos. Também é um sensor inercial. É o uso de certas substâncias, como o efeito piezoelétrico do cristal de quartzo, quando o acelerômetro é vibrado, a força do bloco de massa no elemento piezoelétrico também muda. Quando a frequência de vibração medida é muito inferior à frequência inerente ao acelerômetro, a variação da força é proporcional à aceleração medida.
A frequência máxima do acelerômetro do sensor HYDAC depende da frequência de ressonância na curva de amplitude. Acelerômetro de pequena amortiguação geral (z = 0,1), se a frequência limite superior for tomada como 1/3 da frequência de ressonância, pode garantir que o erro de amplitude seja inferior a 1dB (ou seja, 12%); Se for tomado como 1/5 da frequência de ressonância, é garantido que o erro de amplitude é menor de 0,5 dB (ou seja, 6%) e o deslocamento de fase é menor de 30.
Mas a frequência de ressonância está relacionada com o estado fixo do acelerômetro, a curva de amplitude e frequência dada na fábrica é obtida com a fixação da conexão rígida. Os métodos reais de fixação tendem a ser difíceis de alcançar conexões rígidas e, portanto, a frequência de ressonância e a frequência máxima podem diminuir.
Método de fixação de sensores HYDAC
A fixação de parafusos de aço é um método para que a frequência de ressonância possa atingir a frequência de ressonância de fábrica. Os parafusos não devem ser parafusados inteiramente no orifício da base para não causar deformação da base e afetar a saída do acelerômetro.
O sensor HYDAC reveste uma camada de resina de silício na superfície de instalação para aumentar a confiabilidade de conexão em superfícies de instalação irregulares. O acelerômetro pode ser fixado com parafusos de borda e juntas de nuvem quando necessário, mas as juntas devem ser reservadas. Usar uma camada de cera para pegar o acelerômetro na superfície plana do ensaio, também pode ser usado em baixas temperaturas (abaixo de 40 ° C).
Método de medição de vibração de sonda portátil, especialmente conveniente no teste de múltiplos pontos, mas o erro de medição é grande, má repetibilidade, a frequência limite superior geralmente não é superior a 1000Hz. Acelerômetro fixo com ímãs, conveniente, mais na medição de baixa frequência. Este método também permite que o acelerômetro e a borda da peça de ensaio.
O método de fixação dos sensores HYDAC com parafusos rígidos ou adesivos também é longo. Algum tipo de acelerômetro típico usa os vários métodos de fixação acima, a frequência de ressonância é de aproximadamente: fixação de parafuso de aço 31kHz, junta de nuvem 28kHz, camada de cera revestida 29kHz, manual 2kHz,Fixação de ímãs 7kHz.
A sensibilidade é a proporção entre a quantidade de saída e a quantidade de entrada. Por exemplo, um sensor de deslocamento, com uma mudança de deslocamento de 1 mm e uma mudança de tensão de saída de 200 mV, sua sensibilidade deve ser expressa em 200 mV / mm.
Quando a saída do sensor e a quantidade de entrada são as mesmas, a sensibilidade pode ser entendida como um multiplicador de amplificação.
Aumentar a sensibilidade para obter maior precisão de medição. Mas quanto maior a sensibilidade, mais estreita a faixa de medição e, muitas vezes, pior a estabilidade.
Resolução
Resolução refere-se à capacidade do sensor de detectar pequenas mudanças medidas. Ou seja, se a quantidade de entrada muda lentamente de um valor diferente de zero. Quando o valor de mudança de entrada não excede um determinado valor numérico, a saída do sensor não muda, ou seja, o sensor não pode distinguir a mudança nessa quantidade de entrada. Sua saída só muda quando a quantidade de entrada ultrapassa a resolução.
Normalmente, a resolução dos pontos do sensor em escala completa não é a mesma, portanto, os valores de grande variação na quantidade de entrada em escala completa podem gerar mudanças graduales na saída como um indicador de medição da resolução. Os indicadores acima, quando expressos em percentagens de escala completa, são chamados de resolução. A resolução tem uma correlação negativa com a estabilidade do sensor.
Princípios de seleção
Para realizar uma medição específica, é preciso considerar o princípio do sensor, que precisa ser determinado após a análise de vários fatores. Como, mesmo para medir a mesma quantidade física, há vários princípios de sensores disponíveis para escolher, qual dos princípios de sensores é mais adequado, algumas questões específicas devem ser consideradas de acordo com as características medidas e as condições do sensor: Requisitos da posição medida para o volume do sensor; a medição é de contato ou sem contato; Método de extração de sinais, medição com fio ou sem contato; A origem do sensor, produzido ou importado, pode suportar ou desenvolver-se. [6]
Depois de considerar as questões acima, é possível determinar qual tipo de sensor escolher e, em seguida, considerar os indicadores específicos do sensor.
Escolha da sensibilidade
Normalmente, dentro da faixa linear do sensor, quanto maior a sensibilidade do sensor, melhor. Porque apenas quando a sensibilidade é alta, o valor do sinal de saída correspondente à mudança medida é maior, favorecendo o processamento do sinal. No entanto, é importante notar que a sensibilidade do sensor é elevada e que o ruído externo não relacionado com a medição também é fácil de misturar e também é amplificado pelo sistema de amplificação, afetando a precisão da medição. Portanto, é necessário que o próprio sensor tenha uma maior relação sinal-ruído para minimizar os sinais de interferência introduzidos do mundo externo.
A sensibilidade dos sensores HYDAC é direcional. Quando é medido como um vetor único e os requisitos direcionais são elevados, o sensor com menor sensibilidade direcional deve ser escolhido; Se for medido como um vetor multidimensional, quanto menor for a sensibilidade cruzada do sensor, melhor.
As características de resposta de frequência dos sensores HYDAC determinam a faixa de frequência a ser medida e devem permanecer livres de distorção dentro da faixa de frequência permitida. Na verdade, a resposta do sensor sempre tem um atraso fixo, esperando que o menor o tempo de atraso seja melhor.
Quanto maior a resposta de frequência do sensor HYDAC transmitido, maior a faixa de frequências do sinal mensurável.
Na medição dinâmica, as características de resposta devem ser baseadas nas características do sinal (estável, transitório, aleatório, etc.) para evitar erros excessivos.
Intervalo linear
A faixa linear do sensor é a faixa proporcional à saída e à entrada. Teoricamente, a sensibilidade permanece fixa nesse intervalo. Quanto maior for o alcance linear do sensor, maior será o alcance e garantirá uma certa precisão de medição. Ao escolher um sensor, quando o tipo do sensor é determinado, é preciso determinar se o alcance do sensor atende aos requisitos.
Mas, na verdade, nenhum sensor pode garantir a linearidade, sua linearidade também é relativa. Quando a precisão de medição requerida é relativamente baixa, dentro de uma certa faixa, o sensor com um erro não linear menor pode ser visto como linear, o que traz uma grande conveniência para a medição.