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輸出電荷量如下:
Qx=d11.Fx.n
壓電系數(shù)d11是不同方向上的晶體靈敏度。
因此晶體切割的位置決定了石英拉壓力傳感器的性能和應(yīng)用領(lǐng)域。
產(chǎn)生縱向效應(yīng)的壓電敏感元件切割對壓縮力敏感,因此適合于簡單和堅(jiān)固的力傳感器.
剪切效應(yīng)
類似于縱向效應(yīng),剪切效應(yīng)中的壓電靈敏度與壓電敏感元件的大小和形狀無關(guān)。
載荷作用下,在壓電敏感元件的表面產(chǎn)生電荷。
在x方向的載荷作用下,機(jī)械串聯(lián)和信號電子并聯(lián)的n個敏感元件產(chǎn)生的電荷量為:
Qx= 2 .d11.Fx.n
剪切敏感壓電元件用于測量剪切力、扭矩與應(yīng)變和加速度的傳感器。
剪切效應(yīng)的傳感器具有對溫度波動不敏感的優(yōu)異特性,因?yàn)闇囟炔▌右饌鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化作用在
剪切敏感軸的垂直方向。
橫向效應(yīng)
橫向效應(yīng)中,作用在y軸方向上的力Fy在相應(yīng)x軸的表面上產(chǎn)生電荷。
與縱向壓電效應(yīng)不同,在非受載表面產(chǎn)生的電荷量與壓電敏感元件的尺寸成正比。
假設(shè)敏感元件的尺寸為a(厚度)和b(高度/長度)產(chǎn)生的電荷量為:
Qy= –d11.Fy.b/a
因此,橫向效應(yīng)在合適的壓電敏感元件形狀和排列下,可以獲得較多的電荷。
橫向效應(yīng)的敏感元件用于高靈敏壓力、應(yīng)變和力傳感器。
電荷放大器
電荷放大器將壓電傳感器產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為成比例的電壓:
Uo=–Q . 1 Cr 1+ 1 (Ct+Cr+Cc) ACr
電荷放大器可看成是電荷積分器,它總是在量程電容兩端以大小相等,極向相反的電荷補(bǔ)償傳感器產(chǎn)生的電荷。
大部分奇石樂電荷放大器具有傳感器靈敏度和測量范圍設(shè)置功能。
時(shí)間常數(shù)和漂移
應(yīng)用電荷放大器需要考慮的兩個重要因素是時(shí)間常數(shù)和漂移。
時(shí)間常數(shù)T是交流耦合電路的放電時(shí)間。
在Y個時(shí)間常數(shù)的時(shí)間里,階躍輸入衰減37%:
τ = Rt.Ct
漂移是指輸出信號隨時(shí)間推移而出現(xiàn)的變化。
漂移決定了允許準(zhǔn)靜態(tài)測量的時(shí)間。
奇石樂的傳感器允許直接和間接測力。
可靈活地安裝傳感器,為不同的測量任務(wù)提供解決方案。
預(yù)緊
為了實(shí)現(xiàn)所期望的精確測量,根據(jù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用不同壓電式傳感器需要預(yù)緊20% - 70%并可獲得壓縮力和拉伸力對稱
的測量范圍。
因此,實(shí)際測量范圍是數(shù)據(jù)表上的總測量范圍減去預(yù)緊力。
不同的安裝方式
直接測力要求傳感器*安裝在力流中測量全部力。
這種方法測量精度高,與力的作用點(diǎn)無關(guān)。
如果傳感器不能直接安裝在力流中,則只能測量部分力;其余的力通過其安裝的結(jié)構(gòu)(作為力分流)。
間接測力時(shí)可用應(yīng)變傳感器通過測量結(jié)構(gòu)應(yīng)變可獲得過程力。
結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的變形可通過與力成比例的應(yīng)變來測量,因而過程力可間接通過表面或結(jié)構(gòu)應(yīng)變確定。
奇石樂的應(yīng)變傳感器內(nèi)部將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為成比例的力,并產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號。
這也是它們通常被稱為力 - 應(yīng)變傳感器的原因。
靈敏度由電荷Q(pC)/單位應(yīng)變µε(µm/m)確定。
直接測力
全部過程力通過傳感器(力分流n<≈10%)在力的傳遞路徑上安裝傳感器,測量全部過程力。
優(yōu)點(diǎn)
• 靈敏度高
• 測量精度高
• 重復(fù)性高
• 線性好, 遲滯小
• 預(yù)緊和校準(zhǔn)過的傳感器測量范圍寬、安裝便利
分流測力
部分力通過傳感器(力分流率≈10 - 99%)。
傳感器安裝在機(jī)械結(jié)構(gòu)中。通常大部分過程力通過力分流傳遞。
KISTLER 連接頭 1700A29
KISTLER 1381A0
KISTLER 爆發(fā)壓力傳感器D線 18000892
KISTLER 壓力傳感器 4577A0.1C1
KISTLER 壓力傳感器 9301B 4904168
KISTLER 放大器 9827A1392
KISTLER 電纜 KSM313720- 10
KISTLER 力傳感器 4577A100
KISTLER 負(fù)荷傳感器 9103A(38C-0580)
KISTLER 扭矩傳感器電纜 KSM124970-10
KISTLER 9255C
KISTLER 5995a itns080300473r1
KISTLER 壓力傳感器 9831C211(10KN)
KISTLER DRUSCHA 6159AEU6
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KISTLER tool holder type 9403
KISTLER 力傳感器 4577A50SC1
KISTLER 電纜 1661ASP 0.5m
KISTLER 1631C2 KIAG10-32Pos BNC
KISTLER 6459
KISTLER 電缸 2152B25350250Q01
KISTLER 帶電壓傳感器橋接模塊 2151B301540024002
KISTLER 壓力傳感器 6152
KISTLER 力反饋線 NCFN(S) Force cable KS5/KS6 KSM206000-10
KISTLER 6161AA2
KISTLER 控制器 KSM0 36436
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KISTLER 編碼器線 KSM303500-10
KISTLER 4510B200A0
KISTLER 1631C,3M
KISTLER measuring tool 9351B
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KISTLER 反饋電纜長5米 KSM303500-5
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KISTLER 力傳感器 Force transducer 4576A50SC1
KISTLER 力信號線 KSM206000-10
KISTLER 伺服控制器 KSM038528
KISTLER 1358A
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KISTLER 電纜 1631CSP11M
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KISTLER 連接電纜 1631C3 3M
KISTLER 9217A
KISTLER 5039A322/1529819
KISTLER 9134BA49
KISTLER 絕緣測試器 TYPE 5493
奇石樂KISTLER KSM036457-5
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