如何選購P+F電容式傳感器
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德國P+F公司全稱:PEPPERL+FUCHS GmbH。P+F公司由Walter Pepperl 與Ludwig Fuchs于1945年在一個收音機修理店中創(chuàng)立,是較有名也是大的傳感器專業(yè)公司。
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,將被測物理量或機械量轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置,實際上就是一個具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測量。Z常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
P+F電容式傳感器
1) 方案選擇 在選擇方案之前應(yīng)首先弄清給定的技術(shù)指標(biāo),如示值范圍、示值誤差、分辨力、重復(fù)性誤差、時漂、溫漂、使用環(huán)境等。 (2) 鐵心材料的選擇 鐵心材料選擇的主要依據(jù)是要具有較高的導(dǎo)磁系數(shù),較高的飽和磁感應(yīng)強度和較小的磁滯損耗,剩磁 和矯頑磁力 都要小。另外,還要求電阻率大,居里點溫度高,磁性能穩(wěn)定,便于加工等。常用導(dǎo)磁材料有鐵氧體、鐵鎳合金、硅鋼片和純鐵。 (3)電源頻率的選擇 提高電源頻率有下列優(yōu)點:能提高線圈的品質(zhì)因數(shù);靈敏度有一定的提高;適當(dāng)提高頻率還有利于放大器的設(shè)計。但是,過高的電源頻率也會帶來缺點,如鐵心渦流損耗增加;導(dǎo)線的集膚效應(yīng)等會使靈敏度減低;增加寄生電容(包括線圈匝間電容)以及外界干擾的影響。
P+F電容式傳感器的優(yōu)點: 1)溫度穩(wěn)定性好 電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。 2)結(jié)構(gòu)簡單 電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進行測量。 3)動態(tài)響應(yīng)好 電容式傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小(約幾個10^(-5)N),需要的作用能量極小,又由于它的可動部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因此其固有頻率很高,動態(tài)響應(yīng)時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)。 4)可以非接觸測量且靈敏度高 可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。 電容式傳感器除了上述的優(yōu)點外,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量極小,因而可測極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力高,能感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動結(jié)構(gòu)并接成電橋式時產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
如何選購P+F電容式傳感器
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