德國SICK傳感器的工作原理和工作狀態是怎樣的？

瀏覽次數：4119發布日期：2018-11-26

    德國SICK傳感器的工作原理和工作狀態是怎樣的？
    德國SICK傳感器是工業實踐中為常用的種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。   我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質，當沿著定方向受到機械力作用發生變形時，就產生了極化效應；當機械力撤掉之后，又會重新回到不帶電的狀態，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產生出電的效應，這就是所謂的極化效應?？茖W家就是根據這個效應研制出了壓力傳感器。
    德國SICK傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在定的溫度范圍之內，壓電性質直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質*消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。
    由于隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電系數比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而
    德國SICK傳感器具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。在現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
    德國SICK傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態的應力。壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。
    德國SICK傳感器是種常用的加速度計。
    德國SICK傳感器具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度傳感器和建筑的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別是航空和宇航域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業，例如用它來擊發的瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。
    德國SICK傳感器也廣泛應用在生物醫學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就非常廣。
    除了德國SICK傳感器之外，還有利用壓阻效應制造出來的壓阻傳感器，利用應變效應的應變式傳感器等，這些不同的壓力傳感器利用不同的效應和不同的材料，在不同的場合能夠發揮它們*的用途。
    如電源正常則進行簡單加壓看輸出是否變化，或者察看傳感器零位是否有輸出，若無變化則傳感器已損壞，可能是儀表損壞或者整個系統的其他環節的問題；二種是加壓變送器輸出不變化，再加壓變送器輸出突然變化，泄壓變送器零位回不去，很有可能是壓力傳感器密封圈的問題。常見的是由于密封圈規格原因，傳感器擰緊之后密封圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器，加壓時壓力介質進不去，但在壓力大時突然沖開密封圈，壓力傳感器受到壓力而變化。排除這種故障的是將傳感器卸下，直接察看零位是否正常，若零位正?？筛鼡Q密封圈再試；三種是變送器輸出信號不穩。這種故障有可能是壓力源的問題。
    壓力源本身是個不穩定的壓力，很有可能是儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強、傳感器本身振動很厲害和傳感器故障；四種是變送器與指針式壓力表對照偏差大。出現偏差是正常的現象，確認正常的偏差范圍即可；后種易出現的故障是微差壓變送器安裝位置對零位輸出的影響。
    德國SICK傳感器由于其測量范圍很小，變送器中傳感元件會影響到微差壓變送器的輸出。安裝時應使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向，安裝固定后調整變送器零位到標準值。
    造成德國SICK傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因：
    1.應變片膠層有氣泡或者有雜質
    2.應變片本身不穩定
    3.電路中有虛焊點4.彈性體的應力釋放不*；此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關系。電漂或些漂移都會存在，但我們可以通過些方式縮小其范圍或修正。
    零點熱漂移是影響壓力傳感器的重要指標，受到廣泛重視。
    上認為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性，其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關。
    在這點上，多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質，從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點熱漂移，提高傳感器的。縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢？零點電漂移除了影響壓力傳感器的測量精度和降低靈敏度之外，還有哪些重要影響呢？利用零點電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點漂移，所謂零點漂移，是指當放大器的輸入端短路時，在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產生的現象。產生零點漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數的影響以及電源電壓的波動等，在多數放大器中，前的零點漂移影響大，數越多和放大倍數越大，則零點漂移越嚴重。
    漂移的大小主要在于應變材料的選用，材料的結構或是組成決定其穩定性或是熱敏性。
    材料選好后的加工制成也很重要，工藝不同，會出不同效果的應變值，關鍵也在于通過些老化等調節后，電橋值的穩定或程規律的變化。漂移的調節手段很多，大都根據的條件或需求所決定，大多數對零點漂移都控制得很好。溫度調節可通過內部溫度電阻和制熱零敏度電阻補償、老化等。對于采用電路轉換的變壓器中，電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設計更合適的電路來補償。
    德國SICK傳感器應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。檢查施工現場出現的故障，大多數是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的，歸納起來有幾個方面。1、次元件(孔板、遠傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對，取壓點不合理。

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