分辨率,功耗,屏蔽,響應頻率
2026-09-15

傳感器的分辨率  

測力傳感器采用電阻金屬箔應變計結合到彈性撓曲元件上構成,是一種無源模擬裝置。由于輸出信號級別為uV級,因此最終受噪聲干擾,其連續分辨率受限制;
實際上,分辨率受所使用的電子儀器的類型和質量的限制,而不受傳感器本身的限制。許多性能良好的儀器可以將0.8至1.0微伏/計數作為最小信號電平。
舉例說明,假如有一只傳感器的靈敏度為3.0mV/V,激勵電壓為10VDC供電,那么輸出的信號對應滿量程為30mV
。如果儀表的換算和顯示能力能達到1uV,那么,分辨率可以計算為:
Resolution=1uV/30mV=0.000033F.S.=0.0033%F.S.
直觀而言,如果這只傳感器是100N的滿量程,那么連上這只儀表之后,它的分辨率是100N*0.000033=0.0033N
。所以,簡單來說,傳感器本身沒有分辨率這一參數,它是連續的模擬量輸出,通過后端的顯示儀表才具有分辨率這一概念,傳感器的分辨率取決于儀表或者顯示設備的最小顯示精度;比如說有幾位小數[和儀表的設置以及顯示位數功能有關],分度是多少[儀表一般提供1,2,5,10的分度],這些都決定了傳感器的分辨率。當然,使用高精度的數據采集設備在電腦上查看數據,就可以獲得更高的分辨率。  

傳感器功率消耗

傳感器的功率消耗來自于供電之后傳感器電路和結構的熱消耗。傳感器的彈性體上貼片,由一層非常薄的絕緣環氧樹脂隔離彈性體與應變計,一般彈性體的溫度比橋路的溫度稍微低一點。一只350Ω橋路電阻的傳感器,在激勵電壓為10VDC的情況下,功率消耗超過71mW。由于功率與電壓的平方成正比,所以激勵電壓越高,傳感器的功率消耗越大。一般在20VDC的激勵作用下,消耗的功率會達到1/4W;通常,會消耗18mW@5VDC。  

屏蔽線接線方式  

屏蔽線是一個很重要的硬件,良好的接地能夠有效屏蔽電磁信號對電纜信號傳輸的干擾。一般來說,傳感器的信號電纜屏蔽層在傳感器端是懸空處理的,從而防止形成連續的接地回路;傳感器一般通過與安裝結構接觸對外殼接地,有效保證了外殼的靜電防護能力。另一端,屏蔽線一般與供電端的設備外殼接地,這樣能很好地保證信號傳輸過程中不受其它電磁信號干擾。

工作頻率

傳感器的工作頻率一般是指其響應頻率,為其自然頻率的1/10左右,由傳感器的結構體決定。應變計的工作頻率可以很高,能達到數百kHz,但是由于結構體的物理特性決定了它的工作頻率,不同的結構還具有不同的自然頻率。電阻應變式傳感器的響應頻率一般在300Hz到900Hz不等。

相關推薦