作者：聶 2024-04-01 通過電渦流傳感器了解傳感器的基本特性(一) 傳感器的特性一般是指輸出與輸入之間的關(guān)系，可用數(shù)學(xué)函數(shù)、坐標(biāo)曲線、圖標(biāo)等方式表示。根據(jù)被測量狀態(tài)的不同，傳感器的特性可分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。今天,我們通過本公司的電渦流傳感器來了解下其靜態(tài)特征。首先，帶大家先了解下上海測振的電渦流位移傳感器YD9800.YD9800電渦流位移傳感器概況YD9800電渦流位移傳感器能測量被測體（須是金屬導(dǎo)體）與探頭端面的相對位置。由于其非接觸測量、長期工作可靠性高、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、不受油水等介質(zhì)的影響，常被用于對大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行長期實時監(jiān)測，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測性維修?？蓽y量位移、振幅、轉(zhuǎn)速、尺寸、厚度、表面不平度等。從轉(zhuǎn)子動力學(xué)、軸承學(xué)的理論上分析，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運行狀態(tài)主要取決于其核心——轉(zhuǎn)軸，而電渦流位移傳感器能直接測量轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)，測量結(jié)果可靠、可信。技術(shù)參數(shù)工作溫度：-40～ +85°C溫漂：≤0.05%/°C頻響：0～10kHz；幅頻特性1kHz處-1%、10kHz處-5%；相頻特性1kHz處-1°、 10kHz處-100互換性：誤差≤5%分辨率：0.05%靈敏度：1.346mA/mm線性誤差：≤1%FS輸出特性：1、負(fù)電壓輸出：-18Vdc～ -26Vdc 功耗≤12mA(不含輸出電流)2、4～20mA電流輸出 ：+18Vdc～ +30Vdc 功耗≤12mA(不含輸出電流）防爆標(biāo)志：Ex ia IIB T6 Ga通過對YD 9800的介紹，也提及到其線性度、分辨率、頻響等特性，這些都是傳感器的一些基本特性,接下來帶大家進(jìn)一步了解。靜態(tài)特性靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時，即被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入量和輸出量關(guān)系。衡量靜態(tài)特性的重要指標(biāo)有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、漂移和可靠性等 。01線性度 振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機(jī)械量接收下來，并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。振動傳感器并不是直接將原始要測的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，而是將原始要測的機(jī)械量作為振動傳感器的輸入量，然后由機(jī)械接收部分加以接收，形成另一個適合于變換的機(jī)械量，最后由機(jī)電變換部分再變換為電量。應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,例如工業(yè)自動化、機(jī)械設(shè)備監(jiān)測、地震監(jiān)測等。在機(jī)械設(shè)備監(jiān)測中,監(jiān)測機(jī)器設(shè)備的振動情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障，這對于預(yù)防性維護(hù)和確保設(shè)備的正常運行非常重要。 線性度是指傳感器的輸出與輸入之間關(guān)系的靜態(tài)特性曲線偏離直線的程度，又稱為非線性誤差。輸出輸入關(guān)系可分為線性特征和非線性特征。從傳感器的性能看，希望具有線性關(guān)系，即具有理想的輸入輸出關(guān)系。但實際遇到的傳感器大多為非線性，如果不考慮遲滯和蠕變等因素，傳感器的輸出與輸入關(guān)系即可用一個多項式表示：y=a0+a1x+a2x2+…+an xn 如果傳感器非線性的方次不高，輸入量變化范圍較小時，可用一條直線（切線或者割線）近似地代表實際曲線的一段，使傳感器輸出、輸入特性線性化。所采用的直線稱為擬合直線。實際特性曲線與擬合直線之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差（或線性度），通常用相對誤差yL表示，即 ΔLmax為最大非線性絕對誤差；YFS為滿量程輸出值。 由此可見，非線性誤差的大小是以一定的擬合直線為基準(zhǔn)直線而得出的。擬合直線不同，非線性誤差也不同。 在實際使用中，大部分傳感器的靜態(tài)特性曲線是非線性的?？捎靡粭l直線（切線或割線）近似地代表實際曲線的一段，使輸入、輸出特性線性化，這條直線通常被稱為擬合直線。如圖一所示為幾種擬合直線。02靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)定工作狀態(tài)下輸出變化量與輸入變化量之比。 用S來表示： 式中，Δy為輸出量的增量；Δx為輸入量的增量。 靈敏度表征傳感器對輸入量變化的反應(yīng)能力。對于線性傳感器，它的靈敏度就是它的靜態(tài)特征的斜率，即s=Δy/Δx為常數(shù)，而對于非線性傳感器來說，靈敏度是一個隨著工作點變化的變化量，實際是該點的導(dǎo)數(shù)，用s=dy/dx表示，它實際上就是輸入特性曲線上某點的斜率，且靈敏度隨著輸入量的變化而變化。如圖二所示為非線性傳感器的輸入-輸出特性關(guān)系曲線。03分辨力與閾值 分辨力是指傳感器能夠檢測出的被測量的最小變化量。 當(dāng)被測量的變化量小于分辨力時，傳感器對輸入量的變化不會出現(xiàn)任何反應(yīng)。對數(shù)字式儀表而言，如果沒有其他說明，可以認(rèn)為該表的最后一位所表示的數(shù)值就是它的分辨力。分辨力如果以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示時，則稱為分辨率。有時候該值相對滿量程輸入值的百分比表示，則稱為分辨率。 閾值是指能使傳感器的輸出端產(chǎn)生可測變化量的最小被測輸入量值，即零點附近的分辨能力。有的傳感器在零位附近有嚴(yán)重的非線性，形成所謂“死區(qū)”，則將死區(qū)的大小作為閾值。04遲滯 指傳感器在輸入量由小到大（正行程）和輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓瘯r其輸入-輸出特性曲線不重合的程度，如果是同一大小的輸入量，傳感器正、反行程的輸出量的大小是不相等的，測量得到上升曲線和下降曲線出現(xiàn)不重合的現(xiàn)象，使傳感器特性曲線形成環(huán)狀，這種現(xiàn)象稱為遲滯。 如圖所示為傳感器遲滯現(xiàn)象的曲線。 遲滯誤差指對應(yīng)同一輸入量的正、反行程輸出值之間的最大差值與滿量程值的百分比表示，即傳感器出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象主要是由傳感器中敏感元件材料的機(jī)械磨損、部件內(nèi)部摩擦、積塵、電路老化、松動等原因引起的。
