施克SICK传感器应变特点详解

    施克SICK传感器应变特点详解

    施克SICK传感器的测量范围比电感式传感器大一倍，它不仅能检测金属目标，而且还能检测电介质，如纸、玻璃、木材和塑料等，甚至可以通过墙壁或纸壳进行检测。由于人体在频下相当于电导体，因此也出现了用于人的颤抖测量和防盗报警。

    施克SICK传感器在测量构件应变时，直接将应变片黏贴在构件上即可，但若要测量力、压力、加速度等信号，应先将这些物理量转变成应变，然后用应变片测量，比直接测量时多了一个转换过程，完成这种转换过程的原件通常称为弹性原件，因此，应变式传感器通常由弹性敏感原件和应变计两部分构成。

    施克SICK传感器的部件，要求弹性原件弹性储能高，通常表示为弹性材料储存变形功而不发生一直变形的能力。压力传感器具有良好的机械加工和热处理性能，具有较强的抗压强度。受温度影响小等特性，正确选择弹性敏感原件及应变计桥路是提高应变式传感器的重要途径：

    1、施克SICK传感器测量范围光精度高，测力传感器可测0.01--1000000N的力，精度可达到0.05%FS以上；压力传感器可测0.1-1000000的压力，精度可达到0.1%FS。

    2、性能稳定，使用寿命长，如称重式机械杠杆称，由于杠杆、刀口等部分互相摩擦产生损耗和变形，欲长期保持其精度是相当困难的，采用电阻应变式称重传感器制成的电子泵、汽车衡、轨道衡等，能在恶劣的环境条件下长期稳定工作。

    3、频率响应特性极好。施克SICK传感器一般电阻应变计响应时间为0.01MS，半导体应变计可达到0.001MS如能在弹性原件上采取措施则由他们构成的应变式传感器可测几十千赫甚至上百千赫的动态过程。

    施克SICK传感器接线方法有四线制接法和六线制接法两种。称重传感器选用四线制接法对二次仪表无特殊要求，便于使用，但当电缆线较长时，容易受环境温度波动等因素的影响。    称重传感器常见的接线问题：

    1、施克SICK传感器的出线有4线和6线两种；

    2、施克SICK传感器的接线也有4线和6线两种；选择接4线还是6线要看硬件的要求是如何的，原则是：能接6线的不接4线，必须接4线的就要进行短接。

    一般施克SICK传感器都是六线制的，若换成四线制，电源接线（EXC-,EXC+)与传感器线（SENSE-,SENSE+)就分别短接了。

    施克SICK传感器连接线断了如何处理

    1、若输出信号不是输到电脑上，用一般普通的线取代断的线，在一般普通的传感器装置上面，一般输出的信号都是到直流电流表上面的，所以可用一般的普通的线代替。

    2、如果是把输出信号输到电脑上，就需要再买一根专用的信号输出插头。

    铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时，内部产生应力并引起导磁率变化，使绕在铁磁元件（磁极）两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力，进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高，一般为1/100，适用于大吨位称量工作，称量范围为几十至几万千克。

    施克SICK传感器其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化，即可求出被测物作用在弹性元件上的力，进而求出其质量。振动式传感器有振弦式和音叉式两种。

    施克SICK传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时，V形弦丝的交点被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发生不同的变化。求出两根弦的频率之差，即可求出被测物的质量。振弦式传感器的准确度较高，可达1/1000～1/10000，称量范围为100克至几百千克，但结构复杂，加工难度大，造价高。

    施克SICK传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件，它以音叉的固有频率振荡，并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时，音叉拉伸方向受力而固有频率增加，增加的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的变化，即可求出重物施加于音叉上的力，进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小，计量准确度高达1/10000～1/200000，称量范围为500g～10kg。

    称重传感器陀螺仪式

    转子装在内框架中，以角速度ω绕X轴稳定旋转。内框架经轴承与外框架联接，并可绕水平轴 Y 倾斜转动。外框架经万向联轴节与机座联接，并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X轴)在未受外力作用时保持水平状态。转子轴的一端在受到外力(P/2)作用时，产生倾斜而绕垂直轴Z 转动（进动）。进动角速度ω与外力P/2成正比，通过检测频率的方法测出ω，即可求出外力大小，进而求出产生此外力的被测物的质量。

    施克SICK传感器响应时间快(5秒)，无滞后现象，温度特性好（3ppm）， 振动影响小， 频率测量准确精度高，故可得到高的分辨率(1/100000)和高的计量准确度(1/30000～1/60000)。

    施克SICK传感器其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。

    施克SICK传感器的结构具有明确的应力流线分布、输出灵敏度高、弹性体为一整体、结构简单、受力状态稳定、易于加工等。目前在传感器中还占着较大的比例,而对这种结构传感器的设计公式目前还不很完善。因这种弹性体的应变计算比较复杂,通常在设计时把它看作为圆环式弹性体进行估算。特别是对1t及以下量程的板环式传感器设计计算误差更大,同时往往还会出现较大的非线性误差。