射流流量傳感器
式中:v—射流腔噴射口處流體平均流速值,m/s;d—與射流腔特征尺寸有關(guān)的參數(shù);Sr—Strouhal數(shù);f—射流振蕩頻率;qv—流過(guò)噴射口的體積流量值,m3/h;S—射流噴射口截面積,m2。
信號(hào)處理
式中:E—差動(dòng)輸出射流振蕩信號(hào)電動(dòng)勢(shì),V;Emax(w、f)—射流振蕩幅值信號(hào),V;ω、f—射流振蕩時(shí)的角頻率和頻率,rad/s、Hz (ω =2π f);w—位置參數(shù)。
K1—射流振蕩腔調(diào)整系數(shù);K2—文丘里差壓管調(diào)整系數(shù);采用文丘里管差壓原理的
分流式射流流量傳感器,在減少了傳感器測(cè)量管壓力損失的同時(shí)也擴(kuò)大了傳感器流量測(cè)量的上限值。
1、傳感器測(cè)量適用于多大壓力值?
答:首先需要了解的是對(duì)應(yīng)系統(tǒng)中所需要的最大壓力值。那么所需要選配的壓力傳感器壓力范圍最大值應(yīng)該達(dá)到系統(tǒng)所需最大壓力值的1.5倍。這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng),特別是水壓和過(guò)程控制,存在壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會(huì)達(dá)到“最大”壓力的五至十倍,有可能造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過(guò)傳感器的最大額定壓力,也會(huì)縮短傳感器的壽命。所以僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬(wàn)全之策,因?yàn)檫@會(huì)犧牲傳感器的分辨率。也可以使用緩沖器來(lái)減弱尖峰,但是這也僅僅是一個(gè)折中方案,因?yàn)檫@會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。
2、傳感器需要達(dá)到什么樣的精度?
答:精確度是行業(yè)內(nèi)通俗用來(lái)描述傳感器輸出誤差常用的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。它來(lái)源于非線性,遲滯,不可重復(fù)性,溫度,零點(diǎn)平衡,校正和濕度效應(yīng)。通常下我們將精確度指定為非線性,遲滯和不可重復(fù)性的綜合影響。對(duì)許多傳感器來(lái)說(shuō),“精確度”會(huì)由于溫度,零點(diǎn)平衡等因素而比標(biāo)稱值更低。擁有更高精確度的傳感器的成本會(huì)更高,那么所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)真是需要這么高的精確度嗎?使用高精確度傳感器和低分辨率儀器組成的系統(tǒng)其實(shí)是一種低效率的解決方案。
3、傳感器的耐溫性如何?
答:壓力傳感器,像所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣,會(huì)在極端溫度的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤甚至無(wú)法使用。一般每個(gè)傳感器將會(huì)有兩個(gè)溫度范圍,分別是工作范圍和補(bǔ)償范圍。補(bǔ)償范圍包含在工作范圍之內(nèi)。
工作范圍是指在這個(gè)范圍內(nèi),傳感器通電后可以暴露在介質(zhì)中而不會(huì)發(fā)生損壞。但是,這并不表示當(dāng)處于補(bǔ)償范圍以外的時(shí)候其性能也能達(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格(溫度系數(shù))。
補(bǔ)償范圍一般是在工作范圍之內(nèi)的一段更狹窄的范圍。在這個(gè)范圍內(nèi),傳感器確保可以達(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格。溫度的改變通過(guò)兩種方法影響傳感器,其一是造成零點(diǎn)漂移,其二是影響整個(gè)量程的輸出。傳感器規(guī)格說(shuō)明應(yīng)該將這些誤差以下列形式列出:±x%滿量程/°C,±x%讀數(shù)/°C,±x%整個(gè)溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)滿量程,或者±x%整個(gè)溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)讀數(shù)。如果沒(méi)有這些參數(shù)會(huì)給你在使用中造成不確定。那么傳感器輸出的改變是由于壓力變化還是溫度變化呢?在理解如何使用傳感器的時(shí)候,溫度效應(yīng)將是最復(fù)雜的部分。
4、選擇何種輸出?
答:一般的傳感器都有毫伏輸出,或者電壓放大,或者毫安,或者頻率輸出。所選擇的輸出類(lèi)型依賴于所選的傳感器與系統(tǒng)控制或者顯示部件之間的距離,噪音,以及其他電氣干擾,還有是否需要放大,較佳放置放大器的位置等。對(duì)于許多的原始設(shè)備制造商來(lái)說(shuō),他們的控制元件和傳感器距離很短,所以毫伏輸出一般就足夠了而且成本較低。
如果需要傳感器輸出放大,那么使用另外一個(gè)有內(nèi)置放大器的傳感器更加簡(jiǎn)單。在長(zhǎng)距離電纜,或者有大電氣噪音區(qū)域內(nèi),就需要毫安輸出或者頻率輸出了。在有很強(qiáng)射頻干擾和電磁干擾的環(huán)境中,也就需要考慮在毫安和頻率輸出外在額外增加一些屏蔽或這過(guò)濾設(shè)備了。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。 超聲波是一種振動(dòng)頻 率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的; 它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。 超聲波測(cè)距原理 超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。 超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。 因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。 完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。 激光測(cè)距傳感器工作原理 激光傳感器工作時(shí),先由激光對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。 經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。 雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。 記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間,即可測(cè)定目標(biāo)距離。 激光傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間,因?yàn)楣馑偬臁?/p> 紅外線測(cè)距傳感器工作原理 紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理,進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。 紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管,發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào),接收管接收這種頻率的紅外信號(hào); 當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí),紅外信號(hào)反射回來(lái)被接收管接收; 經(jīng)過(guò)處理之后,通過(guò)數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī),機(jī)器人即可利用紅外的返回信號(hào)來(lái)識(shí)別周?chē)h(huán)境的變化。 總結(jié),上述的內(nèi)容主要是針對(duì)測(cè)距傳感器的原理方面的知識(shí)講解的; 如超聲波測(cè)距傳感器原理、激光測(cè)距傳感器工作原理及紅外線測(cè)距傳感器工作原理這三方面; 關(guān)于“測(cè)距傳感器的原理”的分享就先到這里了,希望上述介紹對(duì)大家的工作上有所幫助。