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高精度位移传感器

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高精度位移传感器相关的论坛

  • 高精度电涡流传感器工作

    [b]  高精度电涡流传感器,[/b]电涡流传感器是一种经典的传感器类型,具有非接触、宽带宽、灵敏度高、可靠性好等优点,并且可以工作在恶劣的环境,具有广泛的应用需求。 [align=center][img=高精度电涡流传感器]https://www.cxyqyb.cn/uploads/191015/1-191015153151515.jpg[/img][/align]https://www.cxyqyb.cn  根据目标导体厚度的不同,电涡流传感器可以划分为两种传感器类型:电涡流位移传感器和电涡流厚度传感器。这两种传感器是应用电涡流效应的自然产物,已经存在并发展了几十年,市场上有各种型号的产品。然而,这两种传感器仍然有大量的应用需求和难题需要去满足和攻克。  工作原理  高精度电涡流传感器系统中的前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈,在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场,则在此金属表面产生感应电流,与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场,由于其反作用,使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的有效阻抗),这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。  通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性,则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ,ξ,б,D,I,ω)函数来表示。  通常我们能做到控制τ,ξ,б,I,ω这几个参数在一定范围内不变,则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数,虽然它整个函数是一非线性的,其函数特征为“S”型曲线,但可以选取它近似为线性的一段。于此,通过前置器电子线路的处理,将线圈阻抗Z的变化,即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化,输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化,高精度电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。

  • 高精度温湿度传感器,露点仪的

    请问有厂家需要高精度温湿度传感器,温湿度变送器,温湿度计,温湿度记录仪,露点仪,露点变送器的吗?维萨拉,罗卓尼克,密希儿都有在做,有意请留下你的联系方式吧

  • 超低温、高精度型温度传感器

    超低温、高精度型温度传感器

    超低温、高精度型温度传感器是我们的强项,欢迎来电咨询,13585791751 .[sub]?[url=WWW.SENMATIC.COM]点击打开链接[/url][/sub][img=,268,232]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201121337188777_532_5521199_3.png!w268x232.jpg[/img]

  • 地面高精度气压传感器让气象预报更精准

    导读:我国突发性灾害发生的频率在逐年增加,由于气候极端异常,给人民生命财产安全带来了极大的危害。物联网技术的成功应用可以为气象预测安装上一双“智慧电子眼”,通过地面高精度气压传感器可收集到当地雨量和次声波等信息,通过互联网传输到地面自动气象站进行实时的气象数据监控和分析,根据分析结果,实施预警报告的分级警告。    近些年来,我国气候异常事件频发,如南方冰冻雨雪极端低温,南方持续干旱后的集中降雨引起的洪水,还有部分地区的高温天气。2008年奥运会开幕前每隔1小时的天气预报,让人们对天气的精准预报有了更高的期待。    我国突发性灾害发生的频率在逐年增加,由于气候极端异常,给人民生命财产安全带来了极大的危害。目前我国应对突发性自然灾害侧重在事后应急机制,对事前防范、强化气象预测和预警的力度不够。尽管,我们现在具备很多现代化的技术手段进行气象预报,如卫星、雷达等监控措施,但是由于在极端天气下设备的稳定性能差,边远地区通讯障碍等局限因素,直接导致我国的气象预报精度不够。    地质灾害催熟气象智能化    目前我国气象监控预测技术还比较落后,集中暴露出预警不精确、人为干扰大、自动化水平低下等问题。在这种情况下,就对气象智能化的发展提出了更高要求。    在信息化社会,任何气象智能化技术的发展和应用都离不开传感器和信号探测技术的支持。物联网技术的成功应用可以为气象预测安装上一双“智慧电子眼”,通过地面高精度气压传感器可收集到当地雨量和次声波等信息,通过互联网传输到地面自动气象站进行实时的气象数据监控和分析,根据分析结果,实施预警报告的分级警告。    将物联网技术应用到自然灾害的监控领域是必然之举,与传统气象预测相比,无线化、智能化的气象预测监控系统之所以倍受青睐,就在于其畅通、快速、精确稳定的通信信道。    地面高精度气压传感器让气象预报不再“爽约”    频频发生的自然灾害并不是不可控的,更重要的是要提高气象预测的精准度,真正实现灾害提前预警,从而将灾害损失减到最低。    传统的气象预测精度差有多方面的因素,我国地形复杂、技术设备在极端天气下的稳定性能差、边远地区通讯信号差等。这些都制约着气象预测数据的精准度和及时性。地面高精度气压传感器是以无线遥感网络来测量边远和恶劣地区的环境情况,将监测数据借助通讯产品进行传输,反馈到地面自动气象站,利用监控软件对数据进行分析处理,实施气象预警的分级告警。这一监控预警系统为自然灾害的及时检测和预警预报提供了畅通、快速、精准可靠的信号通道,让气象预报不再“爽约”,全面提升气象预测的信息化和智能化水平。    责任重于泰山,技术造福人类    面对国内日益频发的自然灾害,北京市科学技术委员会推出“地面高精度气压传感器产业化关键技术攻关”科技计划项目,进行利用物联网传感技术预测自然灾害的研究。昆仑海岸作为物联网技术应用领域内的骨干企业,承接了本次研究项目的关键技术攻关和传感器芯片的批量化生产关键技术的研发。    作为中国物联网行业传感器领域快速前进的参与者、见证者和领跑者,北京昆仑海岸一直紧贴物联网行业应用的脉搏,深入研究物联网技术在各行各业的应用。凭着对物联网行业的专注和默默耕耘,公司始终以技术创新为发展动力,重视研发新产品和新技术,同时积极开展与相关机构的科研合作和技术交流。北京昆仑海岸在压力、湿度、流量、风向等传感器(变送器)以及相应的仪器仪表研发方面具备很好的研究经验和研发能力。凭着丰富的行业经验、领先的技术优势,北京昆仑海岸一定会成为气象智能监测预警的先导。

  • 食品快检设备如何校准高精度的传感器

    食品快检设备如何校准高精度的传感器

    [size=16px]  食品快检设备如何校准高精度的传感器  食品快检设备校准高精度的传感器的方法包括以下步骤:  准备标准溶液:选择合适的标准溶液,如已知浓度的食品样品溶液或标准物质,用于校准高精度的传感器。  插入电极:将用纯化水清洗过的电极插入标准溶液中,等待读数稳定。  定位标定:在读数稳定后,按“定位”键(此时pH指示灯慢闪烁,表明仪器在定位标定状态),使读数为该溶液当时温度下的pH值。  确认标定:按“确认”键,仪器进入测量状态,pH指示灯停止闪烁。  斜率标定(如果需要):如果标准溶液的pH值不在仪器可测范围内,需要使用斜率标定功能。将电极插入另一个标准溶液中,待读数稳定后,按“斜率”键(此时pH指示灯闪烁,表明仪器在斜率标定状态),使读数为该溶液当时温度下的pH值。然后按“确认”键,完成斜率标定。  重复标定:根据需要,可以重复以上步骤,对多个标准溶液进行标定,以验证传感器的准确性和稳定性。  数据记录与分析:记录每个标准溶液的标定结果,包括读数、温度和时间等信息。根据记录的数据进行分析,如计算误差、偏差等指标,以评估传感器的准确性和可靠性。  校准证书:根据标定结果,可以生成校准证书或报告,用于记录传感器的校准结果和性能指标。  维护与保养:定期对传感器进行维护和保养,如清洗、更换部件等,以保持其良好的性能和准确性。  需要注意的是,具体的校准方法和步骤可能会因食品快检设备的型号、品牌和用途而有所不同。因此,在进行校准时,应遵循设备说明书或相关操作规程,以确保准确性和可靠性。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311201015280285_6173_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/size]

  • 高精度测量气象六要素传感器

    高精度测量气象六要素传感器

    高精度测量气象六要素传感器气象观测是一项十分严谨又相当繁琐的工作,气象六要素传感器是基础的工作之一,但却是相当重要的,因为气象六要素传感器的质量直接影响气象预报的准确程度。对一定范围内的气象状况及变化进行观察和测定,然后把观测得到的数据结果进行采集和上传,为天气预 报、气候分析及气象研究提供依据,观测工作要系统和连续 地进行,对测得的数据要及时、准确上报。气象六要素传感器服务于多种生态和自然资源环境领域,可以监测和记录气象学、水文学和土壤与建筑活动、以及人为活动对自然的影响。传感器包括但不仅限于风速、风向、太阳辐射、空气温度、水温、土壤温度、相对湿度、降水、雪深、大气压力、土壤含水量、土壤电导率,以及土壤热通量。还可测量水环境因子,和空气环境因子。气象六要素传感器可观测温度、湿度、气压、风速、风向、降水等气象要素,并可获取实景观测图像。采用4G/LoRa/WiFi多种通信方式,保证气象与实景观测数据高频次上传云端。可通过手机APP、dashboard、API接口等方式提供多种形式的气象服务。可实现多设备组网联动,提供稳定可靠的气象数据采集及预报服务。[img=气象六要素传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204280917012954_9705_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]气象六要素传感器是专门为农业、水文、气象、生态考察研究等开发生产的多要素气象六要素传感器。可测量雨量、风向、风速、温度、大气压力、湿度等常规气象要素,也可根据用户需求定制其它测量要素。气象六要素传感器系统特点:具有性能稳定,检测精度高,无人值守等特点。测量精度高,无须人工参与。节能设计,可选配太阳能电池板,适合无市电地区常年使用。监测要素:环境温度、相对湿度、风速、降水量、光照强度、土壤温度、土壤墒情、水面蒸发、大气压力、风向、太阳辐射。气象站信息处理软件介绍,气象六要素传感器信息处理软件,操作简单、管理方便、集成度高、实时显示,支持数据查询、曲线查询、校正时间等极大方便用户使用,使自动气象信息管理变的方便可靠。[img=气象六要素传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204280917260421_6672_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

  • 【分享】ES008高精度钳形电流传感器

    ES008高精度钳形电流传感器一、特性ES008钳形电流传感器是一种高精度交流电流变换器,采用夹钳形结构设计,使用时可快速、容易的自由取放,小巧的体积更易于携带、使用上更加方便。适用于交流电流、漏电流、高次谐波电流、相位、电能、功率、功率因数等检测。ES008它可配合多种测量仪器,如:电能表现场校验仪、多功能电能表、示波器、数字万用表、电缆识别仪、电缆故障检测仪、双钳式接地电阻测试仪、双钳式相位伏安表、三相数字相位伏安表等,可在不断电的状态下,对多种电参量进行测量和比对。广泛用于变电站﹑发电厂﹑工矿企业以及检测站﹑电工维修部门进行电流检测和野外电工作业等。二、技术规格特点便携式的CT夹钳形结构、使用安全、方便钳口尺寸Φ7.5mm量程AC 0~30A分辨率AC 0.01mA精度±0.2%FS(50Hz/60Hz;23℃±2℃)相位误差≤2°(50Hz/60Hz;23℃±2℃)匝比2500:1(选购2000:1;1000:1)参考负载RL:0~300mA≤100Ω;0~3A≤10Ω;0~30A≤5Ω外形尺寸长42mm×厚20mm×高137mm输出接口3.5mm音频插头输出线长2m质量180g输出方式电流感应输出外壳材料ABS 树脂,阻燃等级94V0线路电压在600Vac(绝缘导线)30Vac(裸露导线)测试工作温度-25o C to +55o C绝缘电阻100 MΩ @ 500Vdc介质强度AC3700V/rms (铁心与外壳之间)电流频率45Hz~65Hz(被测电流频率)频率特性10Hz~100kHz

  • 具有备份传感器功能的超高精度PID调节器以保证控制过程的安全性

    具有备份传感器功能的超高精度PID调节器以保证控制过程的安全性

    [size=14px][color=#990000]摘要:为了保证科研生产中的安全运行和控制,针对一些对可靠性、安全性和产品价值要求较高的控制对象,往往要求传感器具有冗余设计。本文介绍了VPC 2021-1系列多功能超高精度PID控制器,主要介绍了此控制器的双传感器冗余功能及其使用方法。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px] 在各种工业和科研领域中,会采用大量各种传感器进行相应的过程参数测量和控制。在一些使用环境比较恶劣的条件下,如高低温、高压力、腐蚀、侵蚀、振动和强磁场等,传感器往往会受到损伤而发生故障,由此会在使用过程中给测量和控制带来严重影响,从而造成测量和控制效果降低,甚至造成产品报废和试验失败,更严重的还会造成控制失控而引发事故。特别是在一些高价值产品的长时间生产控制过程中,绝不允许期间出现中断而造成控制参数巨变造成高价值产品报废现象。[/size][size=14px] 为了解决上述运行过程中传感器损坏而带来的控制失效问题,最好的解决方法是进行冗余设计,即对工作用传感器进行备份。如图1所示,在被控对象中布置至少两个传感器,一个作为主传感器,另一个为备份传感器。当主传感器出现故障时,特别是主传感器出现断路时,控制器自动切换到备份传感器。[/size][align=center][size=14px][color=#990000][img=双传感器冗余示意图,500,294]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161612313860_2879_3221506_3.jpg!w690x407.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图1 冗余设计的双传感器(主传感器和备份传感器)[/color][/align][size=14px] 在控制过程和运行设备中配备双传感器比较容易实现,条件是主传感器和备份传感器的规格型号和量程要完全一致,但发挥这种冗余设计功效的关键是要求相应的PID控制器具有传感器断路自动监测能力,并同时要求能将控制回路自动切换到备份传感器。[/size][size=14px] 为了满足安全生产和控制需要,VPC2021-1系列多功能超高精度PID控制器配备这种双传感器冗余功能。如图2所示,此系列PID控制器具备万能型传感器输入功能,可连接的47种类型的输入信号,其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压。在备份传感器的具体使用中,可以将两只完全相同的传感器分别接入主输入端和辅助输入端,并将辅助输入通道设置为双传感器冗余功能。开始运行后,控制器同时采集两只传感器信号,但采用主传感器信号进行控制。当主传感器开路时,当前测量自动转入辅助输入端(备份传感器)的测量值并继续进行控制。[/size][align=center][size=14px][color=#990000][img=具有双传感器冗余功能的多功能超高精度PID控制器,350,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211161614314227_180_3221506_3.jpg!w496x551.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图2 具有双传感器冗余功能的PID控制器[/color][/align][size=14px] 这种双端口输入信号的功能还可以进行扩展,可以通过相应的设置用来进行加热器断丝报警、阀位反馈、远程设定、不同量程双传感器切换。[/size][size=14px] 总之,这种具体双传感器冗余功能的PID调节器完全可以满足安全控制的需要,功能十分强大,同时还保持了超高精度的测量控制能力。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size]

  • 数字高精度太阳净辐射传感器

    数字高精度太阳净辐射传感器

    数字高精度太阳净辐射传感器太阳辐射是地球一大气系统重要的能量来源,也是产生大气运动的主要动力,它从根本上决定着地球一大气的热状况。太阳辐射在地球上的分布和变化,在气候变化及气候模式研究中有重要意义。太阳辐射的计算方法之一就是利用有限的地面辐射观测站资料与影响太阳辐射的各类因子建立统计模型来实现的。太阳总辐射与大气组成、气体吸收、分子和粒子散射以及辐射传输理论研究密切相关。世界气象组织《气象仪器和观测方法指南》给出了6种太阳净辐射传感器灵敏度的校准方法,用太阳或用实验室辐射源校准太阳净辐射传感器:①在直接太阳光束下,与标准直接辐射表(简称标准直表)比对和与有遮挡的总表进行散射部分的比较(简称成分和法);②用太阳作为太阳净辐射传感器辐射源,与标准直表比对,此时太阳净辐射传感器应有一可移动的遮光盘(简称遮/不遮法);③用太阳作为辐射源,使用标准直表和2台被校准的总表交替测量总辐射和散射辐射(简称迭代法);[img=太阳净辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211150923452770_8442_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]④用太阳作为辐射源,在其他的自然的暴露状态下(例如,均匀的多云天空),与标准太阳净辐射传感器比较(简称平行比对法);⑤在实验室中,在人造光源光台上,以垂直入射方式或以某特定的方位角和高度角入射的方式,与预先在室外检定过的相似的太阳净辐射传感器比对(简称太阳模拟器法);⑥在实验室中,借助于一个模拟天空散射辐射的积分球腔体,与预先在室外检定过的相似的太阳净辐射传感器比对(简称积分球法)。太阳净辐射传感器的校准包括确定其灵敏度系数及其对环境条件的依从关系,如:温度、辐照度的强弱、光谱分布、角度分布、时间变化、仪器倾斜等。随着科学技术的发展,对太阳辐射测量数据准确度的要求也更加多样化,也就是说,不同的目的,对应着使用不同级别的太阳净辐射传感器,也就需要不同的量值传递方法。[img=太阳净辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211150924064203_4797_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

  • 气体质量流量传感器实现空气净化高精度测量

    [color=#333333]近年来,环境污染一直都是大家关注的话题,环境污染的严重化导致了空气净化等相关市场的快速发展,而且到目前为止净化产品市场已逐渐趋于饱和状态,但是对于产品性能依然是用户最主要的选择,而在性能方面,[/color][url=http://www.isweek.cn/category_5.html]传感器[/url][color=#333333]则占据了核心地位。环保需求日益迫切,气体传感器的环境监测成为环保的迫切需求,加之传感器技术本身的不断发展,正推动环境监测有望成为物联网垂直领域中率先落地的亮点应用之一。气体传感器除了监测环境以外还广泛应用于工业、生活的各个领域,如石油、化工、钢铁、冶金、矿山、市政、医疗、食品等诸多领域。近年来,随着互联网与物联网的高速发展,气体质量流量传感器在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用突飞猛进,大幅扩展了应用空间,需求量也发生数量级的改变。[/color][color=#333333][url=http://www.isweek.cn/category_12.html]气体质量流量传感器[/url]是一种常用的流量测量仪器,主要针对于空气、氮气、氢气、天然气、过氧化氢、甲烷、丁烷、氯气等进行测量。对蒸汽、氮气、二氧化碳、氢气等测量的 气体流量计的校准要求在不断增加。由于采用这些气体进行大规模校准的设施并不多,因此采用另一种流体进行校准几乎是唯一的选择,且在许多情况下是一种合理的、可替代的选择。如果流动条件可以估算出来,那么就可以在与操作条件不同的条件下对气体流量计进行校准,估算流动条件所采用的参数通常为关于该气体流量计入口直径的雷诺数。针对空气净化监测问题工釆网推出来了专为普通气体流量监测开发的产品:[url=http://www.isweek.cn/82.html]气体质量流量传感器 - FS4000[/url]。气体质量流量传感器FS4000系列是采用世界领先的微机电系统流量传感器技术和智能电子控制MEMS技术,具有灵敏度高、零点稳定度高、全量程高稳定性、高精度、优良重复性、低功耗、低压损、响应时间快等特点,不仅适用于净化空气或氮气流量监控,还可用于环境采样器(如色谱分析仪器等),其中FS4003气体质量流量传感器管道内径为3mm,成本低测量范围最大到5SLPM适用于粒子计数器和各类分析仪器。而管道内径为8mm,测量范围最大到50SLPM可用于麻醉设备、洁净气体检测,如:空气采样机,气体分析仪等。另一方面采用多种模式输出RS232/RS485/模拟电压0.5V~4.5V,用户可以随意对输出信号进行获取开发,快速的响应时间10ms同时可以实时监测瞬时流量,其中最大工作压力可达5bar,能应用到许多场合,机身质量也只有70g,方便用户做进一步开发利用。关于气体传感器的发展也将和其它传感器一样,[url=http://www.isweek.cn/category_11.html]气体传感器[/url]的发展的趋势也将是微型化、智能化和多功能化。其中纳米、薄膜技术等新材料制备技术的成功应用为气体传感器实现新功能提供了条件。利用MEMS技术帮助实现传感器尺寸小型化,进而研究多气体传感器的集成以实现多功能化。而气体传感器与数字电路的集成则将成为实现智能化的必然途径。小型化智能化的气体传感器将成为激活市场的新亮点。转载本站文章请注明出处:仪器仪表应用_传感器应用_智能硬件产品 - 工采资讯 http://news.isweek.cn/?p=4605[/color]

  • 【资料】光栅尺位移传感器安装指导及安全使用注意事项

    光栅尺,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。 光栅尺线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。 一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。 1、光栅尺线位移传感器安装基面 安装光栅尺传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。 基座要求做到:(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅尺50mm左右)。(2)该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1-1.5mm左右。 2、光栅尺线位移传感器主尺安装 将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。 在安装光栅主尺时,应注意如下三点: (1)在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。(3)不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。 3、光栅尺线位移传感器读数头的安装 在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1-1.5mm以内。 4、光栅尺线位移传感器限位装置 光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。 5、光栅尺线位移传感器检查 光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。 在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。 高创传感器公司生产的高精度位移传感器具有良好的电磁兼容性,技术指标优于国家标准,处于国内绝对领先地位。 通过以上工作,光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。 使用注意事项 (1)光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。 (2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。 (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。 (4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。 (5)为保证光栅尺传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。 (6)光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅尺传感器即失效了。 (7)不要自行拆开光栅尺传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅尺传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。 (8)应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。 (9)光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。

  • 试验机精度是传感器精度吗?

    如题,请问试验机的精度等级是由什么决定的,试验机的精度等级是不是就是传感器的精度等级?比如,传感器精度是0.5级的拉力机也是0.5级吗,要不要考虑其他,位移精度之类的?

  • TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    [size=16px][color=#339999]摘要:为解决石英晶体微量天平这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的温度控制精度差和测试效率低的问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了小尺寸、高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/color][/size][size=16px][color=#339999][/color][/size][align=center][size=16px][img=TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用,550,309]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141513442750_3958_3221506_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)作为一种超高灵敏的质量检测装置,其测量精度可达纳克级,并广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中,用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度及粘弹性结构检测等。石英晶体微天平实际上是一种压电传感器,它利用了石英晶体的压电效应,将石英晶体电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化,进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的测量结果。石英晶体微天平除了具有高灵敏度高和高精度之外,最大特点是结构简单和成本低,它由一薄的石英片组成,两侧金属化,提供电接触。QCM的工作原理类似于用于时间和频率控制的晶体振荡器,但QCM表面常暴露在周围环境中,且对环境温度变化非常敏感,QCM的一个重要技术指标就是频率温度特性。在QCM的具体应用中,温度变化会严重影响QCM测量结果,因此准确测量频率温度特性是表征评价QCM的一项重要内容。但在目前的各种频率温度特性测试装置中,特别是高精度温度控制装置,还存在以下问题:[/size][size=16px] (1)在常用的-10~+70℃的温度范围内需要对QCM进行多个设定点的高精度温度控制和频率测量,而目前常用温控技术往往控制精度偏低,若提高控制精度又带来测试时间过长的问题。[/size][size=16px] (2)专门用于压电晶体频率温度特性测试的恒温装置往往体积普遍偏大,内部温度均匀性较差,同样会带来温控精度差的问题,仅能用于批量压电晶体较低精度的频率温度特性测试。[/size][size=16px] (3)尽管采用了TEC半导体制冷技术可实现QCM的高精度温度控制,实现了小型化和快速温控和频率测量,但存在的问题是多个温度点的自动化程序控制能力差,无法实现全温度区间内多个温度点的自动控制和频率测量。[/size][size=16px] 为了解决QCM这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的上述问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了进行石英精度微天平(QCM)的频率温度特性测量,需要将QCM放置在一个受控的热环境中。为了提高热环境的温度控制精度,热环境的尺寸空间较小,并采用TEC模组进行加热和制冷,整个热控装置的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=压电传感器频率温度测量温控系统示意图,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141516237559_7391_3221506_3.jpg!w690x209.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 石英精度微天平频率温度特性温控装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,TEC被放置在铝制均热套和散热器之间,铝制均热套作为热稳定工作的密闭腔体,为整个腔体提供均匀的温度环境。散热器直接浸泡在水浴中使得TEC的工作表面达到较低的负温度,散热器也可以直接采用水冷板,水冷板内通循环冷却水。[/size][size=16px] 另外,在频率温度特性测试过程中,TEC要提供高低温范围内温度控制,那么在高低温运行时,TEC工作表面和散热器之间存在较大差异,因此,在TEC周围布置隔热材料以减少其两侧之间的热流,从而增加TEC工作面的温度均匀性。[/size][size=16px] 铝制均热套放置在TEC工作表面的顶部,在均热套与TEC之间采用银胶以减小均热套与TEC工作表面之间的接触热阻,铝制均热套被隔热材料包裹以减少与环境的热交换。[/size][size=16px] 在铝制均热套内布置了两只电阻型温度传感器,其中一只安装在铝制均热套的侧壁上作为控温传感器,此温度信号提供给超高精度的PID控制器进行温度自动控制。另一只用来测量固定在铝制支架上的QCM组件温度。[/size][size=16px] 在图1所示的温控装置中,为满足不同尺寸和结构的TEC温控装置,采用了独立的TEC换向电源以满足不同加热功率的需要。在温控器方面,则采用了超高精度的PID控制器,可直接对TEC进行加热制冷双向控制,其中AD为24位,DA为16位,最小输出百分比为0.01%,PID参数自整定,可编程程序控制,由此可实现高精度的温度控制。[/size][size=16px] 对于图1所示结构的温控装置,在全温区范围内设定点从-10变化到+70℃,步进5℃,其温度控制可实现±12mK的温度稳定性和±15mK的设定值精度。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 上述压电传感器频率温度特性测试的温控解决方案,主要具备以下几个特点:[/size][size=16px] (1)采用了TEC半导体制冷组件,可低成本的实现压电传感器频率温度特性测试过程中的精密温度控制,并使得整个频率温度特性测试装置的体积非常小巧。[/size][size=16px] (2)整个温控结构的设计简便,但可以实现0.02℃以内的控制精度和重复性,完全能满足各种压电传感器的频率温度特性测试需要。[/size][size=16px] (3)由于采用了目前最高精度的工业级可编程PID控制器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比,这是实现高精度TEC温度控制的必要条件。[/size][size=16px] (4)高精度的可编程PID控制器可按照设定程序进行全测试过程的温度自动控制,设定程序可通过随机的计算机软件进行编辑和修改,控制过程参数可自动进行显示和存储。[/size][size=16px] 总之,本文为实现高精度、简便小巧和低价格的压电传感器频率温度特性测试中的温度控制提供了切实可行的解决方案,为单个或少量压电传感器稳频特性评价提供了有效的技术途径。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【原创】基于感应耦合比率臂的高精度位移测量系统

    常用的电气测量方法有很多种,依据测量误差与测量方法相关联的特点,可以将现有的各种测量方法分为如下三大类:(1)直接测量法:直接测量未知量的数据;(2)差值测量法:测量未知量与已知量之差,间接获得被测量的值;(3)比率测量法:测量未知量与已知量之比值,间接获得被测量的值。测量的过程就是要在未知量和已知量间建立起一定的关系,最后获得被测量的大小。在采用上述不同的测量方法的,测量装置和过程引入的误差是不一样的。如在直接测量法中,因为测量时间与环境的变化会引入一个系统误差;而采用差值测量法时,由于两个被比较的元件的外界条件相同,检测它们的差值可在很大程度上消除上述系统误差,尤其是利用零偏法时,差值测量可以获得相当精确的结果,不过所测得的两个量之差值仍随着外部条件的变动而变化。采用比率测量法能够显著减小在一级近似下被测量中依赖于外界条件以乘积因子形式出现的误差项,从而具有优于差值测量法的抗干扰性能。1 比率测量法 一个物理量f,其值取决于外界因素如t(温度)、u(电压)……等,其一阶展开式为: f=f0+(аf/аt)0Δt+(аf/аu)0Δu+A (1)为简化数字运算,只考虑存在一个干扰因素的情况,参考量f1与被测量f2可以分别写作:f1=f01(1+β1Δt)和f2=f02(1+β2Δt),此处β1=1/(f01)(аf1)/(аt)0, β2=1/(f02)[(аf2)/(аt)]0,且有β1Δt1,β2Δt1。容易求出上述三种方法中的相对测量误差各为: а绝对=β2Δt=Lβ1ΔT (2) а差值=[(f02β2-f01β1)Δt/(f02-f01)]=[(LK-1)/(K-1)]β1ΔT (3) а比率=(β2-β1) Δt=(L-1)β1Δt (4) 其中L=(β2)/(β1),K=(f02)/(f01)。图1表示取L=1.5时相对误差随元件值的分布情况。可以看出,比率测量法在很宽的测量范围内均具有良好的抗干扰能力。当存在多个影响因素或者在分析由上述方法组合成的测量装置时,可根据叠加原理按系统误差的理论综合评定其精度。 2 电容位移传感器与比率测量 电容式微小位测量系统是近年来发展最快的位移测量技术之一。众所周知,用两块平行的金属板就可以构成一个电容位移传感器,其电容量由极板的相对有效面积、极板间距以及填充的介质特性所决定。只要被测特体位置的移动改变了电容器上述任何一个结构参数,传感器的电容量就会发生变化,通过测量电容量的变动即可精确地知道特体位移的大小。 电容位移传感器的三种基本类型如图2所示。其具体结构可视实际运用的场合灵活多变,电容极板可以是平面的或者球面的;运行电极可以采用水银等导电液体。图2所示的三种基本类型均可组成差动式结构,如各分类中下部图形所示。采用差动式结构能够提高传感器线路的输出灵敏度,减小非线性,还能在一定程序上抑制由静电吸引带来的误差。当要求测量系统具有很高的分辨力时,一般是保持极板面积相对固定而使电容传感器极板间隙随被测位移改变,即如图2(a)所示的结构。反之,采用保持间隔恒定而让极板相对面积可变的结构,则可以在相当大的动态范围内获得线性的响应。一般情况下,电阻、电感和电容等电子元件均被盾作双端元件。两端电容器的等效电路示如图3(a)。由于各端钮对附近导电物体的分布电容C1G、C2G是变化的,所以其总电容C12+[(C1G×C2G)/(C1G+C2G)也是不稳定的。如果电容式传位移传感设计成这种简单的结构,外界干扰会很大。为了消除上述分布参数的影响,必须对电容传感器进行完善的静电屏蔽,形成如图3(b)的结构,称之为三端电容器。这样的三端电容元件中,由极板形成的直接电容C12是确定的,但是C13、C23仍受引线芯屏间电容的影响。如何排队三端电容中分布参数的影响?怎样准确测量与位移相关的直接电容的大小呢? 上世纪五十年代在电力工学和计算学领域出现了一种新型的电压比率器件——感应耦合比率臂,它的突出特点是分压精度高,可达10 -8量级以上;输出阻抗低,能做到10mΩ以下;长期稳定性非常好,年漂移率保持在10 -9的水平。其后,感应分压器的理论与工艺日臻完善,极大地提高了电工测量和标准计量的精度,实现了对小电容的高精度测量,进而以计算电容与感应分压器为基准导出了电阻、电感等的计量标准。这一成就也对精密测量领域产生了积极的推动作用。如果将两个三端电容串接起来,分别用两个信号源供电,就形成了如图4所示的等效电路,其中,Y12=jωC12,Y’12=jωC'12。在公共点D与接地端之间连接一个检流计,调节两个外加电压的幅值和相位,使通过两个直接电容流向D点的电流大小相等、方向相反,直道检流计指零,便可得到下面的关系式: C12/C’12=-(U2/U1) (5)可见,只要知道了两个电压之比也就知道了两个三端电容的直接电容之比,于是就可以准确测量传感器相应的位移。两个电压源如果用感应耦合比率臂来实现,端钮对屏蔽的导纳对测量结果将没有明显的影响,因为Y23、Y’23在电路不平衡时只影响灵敏度,而当线路达到平衡状态时就没有影响了。至于Y13、Y’13引起的分压误差,则可以得到极大的降低,只要信号源的内阻足够小即可。如前所述,感应耦合比较率臂正好具有这一优良特性。 现以设计一个测量微小位移的系统为例来说明上述测量方法的应用。首先,用高导磁率环形铁芯绕制出感应耦合比率臂,再设计适当的可变间距三电极差动式电容位移传感器的结构,并采用比率测量线路,就有如图5所示的微位移测量系统原理框图。对双极板电容传感器,不考虑电场的边缘效率,两个直接电容为:C12=[(εA1)/(3.6πd1)](pF),C’12=[(εA2)/(3.6πd1)](pF)。不失一般性,对两个差动电容器可假定极板相对面积相等,即A1=A2=A(cm2)。极板间介质的介电常数也有ε1=ε2=ε(譬如均为空气)。d1、d2(cm)分别为两传感器的极板间距。N1、N2系感应分压器两部分电压对应的匝数,N1+N2=N0。将两个电容表示式代入(5)式,可得: d1=KN1 (6) d2=K(N0-N1) (7) 式中,K=(d1+d2)/N1+N2为测量系统的灵敏度系数,表示比率臂单位读数变化所对应的传感器中心电极的位移。现估算一下这个测量系统可能达到的指标。感应耦合比率臂的总的分压比不难做到1/N0=10 -7,两个传感器极板间距之和是个常量,取d1+d2=1mm,则位移灵敏度系数K=10 -8cm,只有0.4纳米。N1为仪器面板上的读数,其变化范围为从0到N0。从最后获得的极板位移与比率变压器读数的关系式(6)可知,读数随中心电极的位移呈线性变化。实际完成的系统由于结构的不完善性,在接近量程的两端会出现一定程度的非线性,如果采取等电位屏蔽等措施,可以把输出特性的非线性降低到可以忽略的程度。可见,将差动式电容位移传感器与比率测量方法结合起来,设计的测量系统既有很高的分辨能力及较强的抗干扰能力,也能够获得很好的线性响应。还有更多的资料,我在这里就不添了,大家感兴趣的话到这个网站上去下载吧!http://www.yiqi120.com/zlzxInfo.asp?id=1676

  • 【分享】光栅线位移传感器的结构原理及安装与维护

    光栅数显测量系统是一种能自动检测和自动显示的光机电一体化产品,是改造旧机床,装备新机床以及各种长度计量仪器的重要配套件,是用微电子技术改造传统工业的方向之一。由于光栅数显测量系统具有精度高,安装及操作容易,价格低,回收投资快等优点而得到大量使用。为使广大用户能够更好地掌握运用好这一产品,本文以我公司生产的BG1/KG1型系列光栅线位移传感器为例,就其结构、原理、安装与维护作一介绍。一、结构 BG1/KG1系列光栅线位移传感器是我公司生产的主导产品之一,分为BG1型闭式结构和KG1型开启式结构两种类型。BG1型闭式结构的光栅尺为5线/mm,KG1型开启式结构的光栅尺为100线/mm。 KG1型开启式传感器的标尺光栅裸露在外,微型发光器件和接收器件都装在传感头里。它的精度较高,要求的工作环境条件高,通常运用于精密仪器及使用条件较好的数控设备上。BG1型闭式传感器的特点是发光器件、光电转换器件和光栅尺封装在紧固的铝合金型材里。发光器件采用红外发光二极管,光电转换器件采用光电三极管。在铝合金型材下部有柔性的密封胶条,可以防止铁屑、切屑和冷却剂等污染物进入尺体中。电气连接线经过缓冲电路进入传感头,然后再通过能防止干扰的电缆线送进光栅数显表,显示位移的变化。闭式光栅线位移传感器的结构及输出波形见图1、图2。 http://www.newmaker.com/nmsc/u/art_img1/200612/200612271602699406.gif图一http://www.newmaker.com/nmsc/u/art_img1/200612/200612271604153434.gif图二 BG1型闭式传感器的传感头分为下滑体和读数头两部分。下滑体上固定有五个精确定位的微型滚动轴承沿导轨运动,保证运动中指示光栅与主栅尺之间保持准确夹角和正确的间隙。读数头内装有前置放大和整形电路。读数头与下滑体之间采用刚柔结合的联接方式,既保证了很高的可靠性,又有很好的灵活性。读数头带有两个联接孔,主光栅尺体两端带有安装孔,将其分别安装在两个相对运动的两个部件上,实现主光栅尺与指示光栅之间的运动进行线性测量。二、基本原理 光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。三、安装方式 光栅线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。 一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。1、安装基面 安装光栅线位移传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。基座要求做到:①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅尺50mm左右)。②该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。2、主尺安装 将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。在安装光栅主尺时,应注意如下三点: (1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。 (2) 在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。 (3) 不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。3、读数头的安装 在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。4、限位装置 光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。5、检查 光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。 在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。 通过以上工作,光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,光栅传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照光栅传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。四、使用注意事项(1)光栅传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。 (2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅传感器壳体内部。 (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。 (4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。 (5) 为保证光栅传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。 (6) 光栅传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅传感器即失效了。 (7) 不要自行拆开光栅传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。 (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。 (9) 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。高创传感器公司生产的高精度位移传感器具有良好的电磁兼容性,技术指标优于国家标准,处于国内绝对领先地位。五、常见故障现象及判断方法1、接电源后数显表无显示 (1)检查电源线是否断线,插头接触是否良好。 (2)数显表电源保险丝是否熔断。 (3)供电电压是否 符合要求。2、数显表不计数(1)将传感器插头换至另一台数显表,若传感器能正常工作说明原数显表有问题。 (2)检查传感器电缆有无断线、破损。3、数显表间断计数(1)检查光栅尺安装是否正确,光栅尺所有固定螺钉是否松动,光栅尺是否被污染。 (2)插头与插座是否接触良好。 (3)光栅尺移动时是否与其他部件刮碰、摩擦。 (4)检查机床导轨运动副精度是否过低,造成光栅工作间隙变化。4、数显表显示报警(1)没有接光栅传感器。 (2)光栅

  • 电气比例阀采用外置传感器和PID控制器实现化学机械抛光超高精度压力控制的解决方案

    电气比例阀采用外置传感器和PID控制器实现化学机械抛光超高精度压力控制的解决方案

    [color=#990000]摘要:为大幅度提高现有CMP工艺设备中压力控制的稳定性,在现有电气比例阀这种单回路PID压力调节技术的基础上,本文提出了升级改造方案,即采用串级控制法(双回路PID控制,也称级联控制),通过在现有电气比例阀回路中增加更高精度的压力传感器和PID控制器,可以将研磨抛光压力的稳定性提高一个数量级,从1~2%的稳定性提升到0.1~0.2%。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000][b]一、问题的提出[/b][/color][/size]在半导体制造过程中,化学机械抛光(CMP)是在半导体晶片上产生光滑、平坦表面的关键工艺。CMP工艺中的压力控制是决定最终产品质量的关键因素。如果压力过高,会损坏半导体材料;如果压力太低,会导致表面不平整。CMP系统中需要配置专用的压力调节装置,以确保压力保持在安全范围内。通过将压力保持在安全范围内,压力调节装置有助于确保半导体晶片在CMP过程中不被损坏。目前的CMP系统中普遍采用电气比例阀作为压力调节器,其典型结构如图1所示。在CMP中采用比例阀来控制抛光过程中施加在晶圆上的压力。由于比例阀是电子控制和压力值的模拟信号输出,因此可以通过控制系统(如PLC)对其进行动态编程和压力监控,这意味可以根据被抛光的特定晶片准确改变施加的压力。此外,由于电气比例阀作为压力调节器是一个闭环控制,即使在下游压力发生变化期间,施加在抛光垫上的压力也会保持不变,由此实现压力的自动调节。[align=center][img=常规研磨机电气比例阀压力控制系统结构,600,280]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209150917534790_1434_3221506_3.png!w690x322.jpg[/img][/align][align=center]图1 常规CMP系统中电气比例阀压力控制装置结构示意图[/align]在一些CMP工艺的实际应用中,要求抛光压力具有很高的稳定性,图1所示的常规压力调节装置则无法满足使用要求,这主要体现在以下几方面的不足:(1)电气比例阀的整体控制精度明显不足,其整体精度(包含线性度、迟滞和重复性)往往在1~2%范围内。这种精度水平主要受集成在比例阀内的压力传感器、高速电磁阀和PID控制器性能和体积等因素制约,而且进一步提高的空间非常有限。(2)电气比例阀安装位置与气缸有一定的距离,由此造成比例阀所检测到的压力值并不是气缸的真实压力,而且比例阀处压力与气缸压力之间有一定的时间滞后。为解决上述存在的问题,进一步提高现有CMP工艺设备中压力控制的稳定性,在现有电气比例阀这种单回路PID压力调节技术的基础上,本文将提出升级改造方案,即采用串级控制法(双回路PID控制,也称级联控制),通过在电气比例阀回路中增加更高精度的压力传感器和PID控制器,可以将研磨抛光压力的稳定性提高一个数量级,从1~2%的稳定性提升到0.1~0.2%。[size=18px][color=#990000][b]二、CMP设备压力控制的串级PID控制方案[/b][/color][/size]在传统的CMP设备压力调节过程中,采用电气比例阀进行压力调节的稳定性完全受集成在比例阀内的压力传感器、高速电磁阀和PID控制器性能和体积等因素制约。为了提高压力控制的稳定性,并充分发挥电气比例阀的自身优势,我们采用了一种串级控制技术,即在作为第一回路的电气比例阀中增加第二控制回路,其中第二控制回路由更高精度的压力传感器和PID控制器构成。串级PID控制方案的整体结构如图2所示。[align=center][img=03.超高精密研磨机电气比例阀压力串级控制系统结构,600,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209150918245058_1534_3221506_3.png!w690x384.jpg[/img][/align][align=center]图2 串级控制法CMP系统压力控制装置结构示意图[/align]在图2所示的串级控制法压力调节装置中,安装了一个外置压力传感器用于直接监测气缸内的气压,压力传感器检测到的气缸压力信号传输给外置的PID控制器,外置PID控制器根据设定值或设定程序将控制信号传送给电气比例阀,比例阀根据此控制信号再经其内部PID控制器来调节高速电磁阀的动作,使得电气比例阀输出到气缸的气体气压与设定值始终保持一致。从上述串级控制过程可以看出,串级控制是一个双控制回路,是两个独立的PID控制回路,电气比例阀起到的是一个执行器的作用。串级控制法(也称级联控制法)是一种有效提升控制精度的传统方法,但在具体实施过程中,需要满足的条件是:[color=#990000]第二回路的传感器和PID控制器(这里是外置压力传感器和PID控制器)精度一般要比第一回路的传感器(这里是电气比例阀内置的压力传感器和PID控制器)要高。[/color]为了实现更高稳定性的CMP系统压力控制,我们推荐的实施方案是采用0.05%精度的外置压力传感器和超高精度PID控制器(技术指标为24位ADC、16位DAC和双浮点运算的0.01%最小输出百分比)。此实施方案我们已经进行过大量考核试验,压力稳定性可以轻松达到0.1%。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 电涡流位移振动传感器的安装及注意事项

    电涡流位移传感器是基于高频磁场在金属表面的“涡流效应”而成,是对金属物体的位移、振动、转速等机械量进行检测和控制的理想传感器。电涡流位移传感器具有非接触测量、线性范围宽、灵敏度高、抗干扰能力强、无介质影响、稳定可靠、易于处理等明显优点。电涡流位移传感器广泛用于冶金、化工、航天等行业中,也可用于科研和学校实验中的位移、振动、转速、长度、厚度、表面不平度等机械量的检测。 安装的过程中,首先要在确定电涡流位移传感器已经标定完成后。卸下传感器,连同万用表和电源一起,安装到实际被测体处。调整传感器与被测体之间的距离,使变换器的输出读数符合检测要求。一般来说,(以“0―5V”输出为例)测振动,应使输出指示为“2.5V”即线性段的中点。测位移,如果被测体的位移是双向的也应使输出指示为“2.5V”即线性段的中点。如果是单向的,应使输出指示为“0V”,或者“5V”.即线性段的下限或者上限。安装无误后,固定电涡流位移传感器即可。 电涡流位移传感器在连接无误,接通电源后,请预热10分钟,探头周围一倍于探头直径的地方,不能有其它金属材料。工作时,电涡流位移传感器应避免强磁场和强电场的干扰。传感器和前置变换器之间的插头、插座工作时,不应有抖动,以免引起输出变化。高频电缆的长度不能随意增减。无温度补赏的电涡流位移传感器,测量环境不可出现温度急剧变化,以提高测量精度。

  • 分析仪器常用传感器 编码式位置和位移传感器

    分析仪器常用传感器 编码式位置和位移传感器

    [align=center][font=宋体][font=宋体]分析仪器常用传感器[/font] [font=宋体]编码式位置和位移传感器[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]编码式位移传感器基于脉冲编码原理,用以测量运动部件的直线位置和速度变化、转轴旋转角度和速度变化等,其输出信号为电脉冲。[/font][align=center][font=宋体]简述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]现代的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]是一套复杂的精密机[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]电[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]光学[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]化学系统,为保证其高性能的运行,需要精细控制机械部件的运动位置、运动距离、角度和速度。例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]需要精确控制进样针运行位置和速度、样品瓶的准确识别检测、柱温箱后开门控制、色谱进样阀和切换阀控制等,均需要使用位置和位移传感器。[/font][/font][font=宋体]期间需要使用到位置和位移传感器,一般需要确定部件运行的起点(原点),各个部件位置,或者部件相对于原点的移动位置以及运动速度。[/font][font=宋体]通常情况下,机械部件需要安装反射式或者透射式的码盘,与机械部件运动同步或者通过齿轮、齿条、皮带或者丝杆连接,随着机械部件的运动位置(位移)传感器会连续输出脉冲信号。色谱系统根据接收到脉冲的时间点、时间间隔和脉冲个数,可以确定机械部件的运行是否正确和实时。[/font][font=宋体]高精度的脉冲编码器每个旋转周期可以输出数百至数万个脉冲信号,以满足高精度位置(或位移)检测的需要。按码盘的读取方式,脉冲编码器可以分为光电式、电磁式和接触式,其中光电式脉冲编码器的可靠性和精密度较高。根据编码类型,脉冲编码器可以分为绝对式编码器和增量式编码器。[/font][font=宋体][font=宋体]脉冲编码器使用的码盘的常见形式如图[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]所示,图[/font][font=Calibri]1-a[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]b[/font][font=宋体]为反射方式码盘,分别为二进制码盘和格雷码盘,码盘表面有黑色和白色不同区域组成,需要反射式光电开关配合工作,可用于绝对式编码器;图[/font][font=Calibri]1-c[/font][font=宋体]为透射式码盘,码盘上面均匀制作刻槽,需要透射式光电开关配合工作,可以用于绝对或者增量式编码器。[/font][/font][align=center][img=,467,170]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300833063950_3062_1604036_3.jpg!w690x249.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][font=宋体][font=宋体]图中所示的二进制码盘或格雷码盘旋转一周,即可以产生[/font][font=Calibri]0000-1111[/font][font=宋体]共计[/font][font=Calibri]16[/font][font=宋体]个二进制数字,可以将圆盘分成[/font][font=Calibri]16[/font][font=宋体]等份。某些型号[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]圆盘状自动进样器样品架采用此种码盘,用以确定样品瓶位置。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1-a[/font][font=宋体]所示的二进制形式码盘,如果传感器发生位置偏差,可能会出现较大的定位差异。例如[/font][font=Calibri]7[/font][font=宋体]号位置([/font][font=Calibri]0111[/font][font=宋体])向[/font][font=Calibri]8[/font][font=宋体]号位置([/font][font=Calibri]1000[/font][font=宋体])运行时,由于传感器位置发生偏差,可能会导致实际运行为[/font][font=Calibri]8[/font][font=宋体]([/font][font=Calibri]1000[/font][font=宋体])号位置至[/font][font=Calibri]15[/font][font=宋体]([/font][font=Calibri]1111[/font][font=宋体])号位置,一般称此类误差为非单值性误差。采用图[/font][font=Calibri]1-b[/font][font=宋体]所示的格雷码盘可以消除此类问题,格雷码盘的特点是相邻两个二进制数值仅有一位数字不同,运行偏差不超过一个单位,可以提高可靠性。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1-c[/font][font=宋体]为平动码盘,码盘可以选用透明或者不透明材质,对应制作不透明或透明的精密刻线或者刻槽,可以用作多位自动进样器样品瓶位置的位置传感器。[/font][/font][font=宋体]平动码盘还可以用作位移传感器,色谱系统通过识别码盘输出脉冲的数量和时间间隔,用以确定机械部件的移动距离和移动速度。多位样品盘的定位误差要求较高,采用精密刻线的码盘可以协助完成此项工作。[/font][font=宋体]色谱仪器较多部件的运动方式为直线型,一般需要采用皮带、齿轮齿条或丝杆将电机的旋转运动转换成直线运动,码盘一般与电机同步旋转工作。与普通光电开关相同,需要保持光路的清洁,避免严重灰尘或者油污的干扰。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明光电编码器的原理。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=Calibri] [/font]

  • 具有双传感器自动切换功能的双通道24位高精度PID控制器

    具有双传感器自动切换功能的双通道24位高精度PID控制器

    [align=center][size=14px][img=双传感器自动切换PID控制器,690,426]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281550092924_2978_3384_3.png!w690x426.jpg[/img][/size][/align][color=#990000]摘要:为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题,降低成本提高性价比,替代昂贵的英国欧陆公司2704系列产品,上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器,每个通道都可以实现双传感器自动切换。采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制,温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可使备份传感器成为可能,可有效保证过程控制的连续性和安全性。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=24px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px][/size]  在许多工业控制领域中,如真空热处理、冷冻干燥机、高压釜、半导体加热炉、空间环境模拟室等,被控参数的量程往往会很宽泛,为了覆盖全量程范围内的准确测量和控制,往往需要两只不同量程的传感器。[size=14px][/size]  如在温度测控过程中,往往在低温段采用热电偶温度传感器,在高温段采用红外测温仪,有时也会采用两种不同类型的热电偶温度传感器来覆盖宽的温度区间。[size=14px][/size]  如在真空度测控过程中,往往会采用10Torr和1000Torr两只薄膜电容真空计来完成0.1~760Torr全量程范围的真空度准确测量和控制。[size=14px][/size]  对于这种需要双传感器测量和控制的场合,目前普遍还是采用人工判断切换方式,这给实际应用带来很大不便。[size=14px][/size]  国外著名厂商欧陆(EUROTHERM)公司针对上述应用,专门推出了2704系列PID过程控制器,但价格较贵。[size=14px][/size]  为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题,降低成本提高性价比,替代昂贵的国外产品,上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器,每个通道都可以实现双传感器自动切换,采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制,温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可以使备份传感器成为可能,有利于控制过程中若一只传感器出现故障而自动切换到第二只备份传感器,保证过程控制的连续性和安全性。[size=24px][color=#990000]2. 基本原理[/color][/size][size=14px][/size]  双传感器自动切换的基本原理是在控制器主输入接口的基础上引入了一个辅助输入接口,如图2-1所示为两只传感器切换的情况。以温度传感器为例,高切换点(2-3)是第一只传感器工作的高点,低切换点(1-2)是第二只传感器工作的低点,在这两点之间控制器进行平滑计算。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样低于下切换点,切换到低温传感器。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样高于上切换点,则切换到高温传感器。[align=center][color=#990000][img=双传感器自动切换原理,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281552543835_2273_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图2-1 双传感器自动切换原理图[/color][/align][size=24px][color=#990000]3. 控制器参数设置[/color][/size][size=14px][/size]  双传感器高低量程的切换点数值判断以辅助输入测量值为判断依据,因此当系统采用双传感器测量和控制时,辅助输入接口做为高端量程传感器的信号输入源。[size=18px][color=#990000]3.1. 双传感器切换功能时,输入类型分辨率的设置[/color][/size][size=14px][/size]  (1)主输入接口输入类型为热电偶或热电阻时[size=14px][/size]  此时的温度单位“摄氏度”和“开尔文”设置为0.1度分辨率,温度单位“华氏度”为1度分辨率。即,主输入类型为热电偶或热电阻,温度单位为摄氏度或开尔文时,辅助输入通道小数点设置为1位小数。温度单位为华氏度时,小数点设置为0位小数。[size=14px][/size]  (2)主输入通道的输入类型为模拟信号时(真空度测控情况)[size=14px][/size]  根据小数点设定分辨率,两通道必须相同分辨率,即主输入和辅助输入保持相同小数位数,但相应的量程要根据传感器的实际量程进行设置。如对于10Torr和1000Torr两只真空计,其对应的模拟信号都是0~10V,但显示量程分别要设置为10和1000。[size=18px][color=#990000]3.2. 双传感器切换功能中的上下限切换点设置[/color][/size][size=14px][/size]  在使用双传感器切换功能时,还需在控制器上进行相应子菜单设置,分别设置上限切换点和下限切换点,具体内容详见控制器使用说明书。[size=24px][color=#990000]4. 双传感器自动切换功能的应用[/color][/size][size=14px][/size]  具有双传感器自动切换功能的PID过程控制器可应用于多种场合:[size=14px][/size]  (1)由于双传感器功能能够同时从两个独立的传感器接收输入信号,这就使得控制器可用于测量两传感器之间的差值和平均值,如温差、平均温度、真空压力差和真空压力平均值。[size=14px][/size]  (2)双传感器自动切换功能也可作为备份传感器切换功能使用,即在控制器上连接两只完全一样的传感器,当第一只传感器开路时,当前测量自动切换到第二只传感器测量值进行控制,由此对测量和控制起到保护和保险作用。[size=14px][/size]  (3)由于上海依阳公司的VPC2021-2系列PID过程控制器具有双通道同时测控能力,而每一通道都配备了辅助输入端口,这样就可以同时连接4只传感器。这种4只传感器的接入能力,能带来非常多的组态形式,如同时进行两路不同变量(如温度和真空度)的测量和控制,其中2只传感器同时测控温度和真空度,其他2只传感器用来同时监测其他两个测量点处的测量值变化情况。[size=14px][/size]  (4)在高真空工艺过程中,最常见的是使用扩散泵,并将扩散泵放置在真空炉膛和机械泵(粗真空)之间,而扩散泵和机械泵之间的区域称为前级室。机械泵将前级室气压降低到扩散泵的最大吸入压力以下,扩散泵才能开始正常运行。在典型的单室真空系统中,一般会配备三个真空计:在主真空室(或炉膛)中将安装两个真空计,一个用于低真空(皮拉尼真空计10-3 mbar),另一个用于高真空(有源倒磁控管AIM)仪表10-8mbar。而另一个皮拉真空计被视为单独的输入用来监控前级室气压。在实际应用中需要两个主真空室上的真空计进行自动切换,同时外加一个真空计监测前级室气压和一个温度传感器进行腔室温度测控。两种类型的真空计(每种都需要24V直流电源)提供2~10V直流对数输出,涵盖不同的真空范围。在实际控制过程中,两通道控制器将前级室与主真空室隔离并打开前级泵,当前级室达到设定的真空度时,控制器将改变其联锁装置,使扩散泵能够将炉子抽真空。同样,当炉子达到设定的真空度时,两通道控制器将控制执行设定的温度曲线,同时继续监测是否保持必要的真空度。[align=center]=======================================================================[/align][align=center][img=,690,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281553360737_7536_3384_3.jpg!w690x349.jpg[/img][/align][size=14px][/size]

  • 位移传感器原理与分类

    传感器之家中将位移传感器分为线位移跟物位移两类,这是按照位移的特征分的。位移传感器就是测量空间中距离的大小,线位移就是在一条线上移动的长度,角位移就是转动的角度。下面就线位移做下介绍,线位移按原理分主要有电阻式、电容式、电感式、变压器式、电涡流式、激光式等等。前面三种主要用来测量小位移,中位移一般则用变压器式,大的位移则用电位器式的比较多,对于精密的场合,则需要选择激光式。

  • 通过位移传感器和TEC制冷直接补偿电主轴Z向热变形的解决方案

    通过位移传感器和TEC制冷直接补偿电主轴Z向热变形的解决方案

    [size=16px][color=#990000][b]摘要:电主轴Z向热变形是影响高速数控机床加工精度的主要因素,目前常用的补偿技术是流体介质形式的液冷和风冷,也出现了基于帕尔贴原理的TEC半导体冷却技术。目前TEC冷却技术在电主轴热变形补偿中存在的主要问题是无法对主轴热变形量进行直接调控,还需基于复杂模型对温度进行控制来间接实现补偿。为此本文提出了闭环控制回路的解决方案,直接以涡流位移传感器信号作为控制信号,通过TEC实时控制电主轴热变形稳定在较低水平。[/b][/color][/size][align=center][b][img=电主轴热变形补偿技术,550,391]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308081112369716_6105_3221506_3.jpg!w690x491.jpg[/img][/b][/align][size=16px][/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=16px] [/size][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 高精度加工中心在加工零件时,由于温度的逐渐升高,会发生X向、Y向和Z向的热变形,Z向热变形是由机床的立柱的热变形、机床主轴箱的热变形、机床主轴的热变形、机床Z向丝杠的热变形等复合而成,其中主轴的变形数值较大,对机床的加工精度影响最为严重,因此电主轴Z向热变形补偿是加工中心提高加工精度首先要考虑的问题。[/size][size=16px] 防止热变形的基本原则是控制电主轴组件的温升,因此采用主动冷却成为最佳选择。最常用的冷却方式是风冷和液冷,通过流动介质来散发主轴上产生的热量,但流体冷却存在响应速度慢和电主轴内部不同热源产生的热量很难精确匹配的问题,流体介质的传热能力会受到诸多因素的影响,如停滞流体层的厚度、由流体杂质沉淀引起的污垢热阻、流体的热导率、冷却通道和流体之间的温差以及流速等,都会影响冷却效果,甚至造成冷却通道的堵塞。目前,新出现了一种采用TEC半导体制冷的技术来代替流动介质冷却[1],即将TEC帕尔贴制冷片产生的冷量传递和分配给主轴套筒,精确控制电主轴上的温度分布以快速消除主轴的热变形,其整体结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=电主轴TEC冷却系统结构示意图,650,275]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308081115211024_6896_3221506_3.jpg!w690x292.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 电主轴TEC冷却系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 根据图1所示结构,所采用的TEC制冷技术虽然可以准确控制相应位置的温度,但受限与缺乏非温度变量的TEC控制技术,在文献[1]所报道的研究中,TEC温度控制并未与电主轴的Z向热变形位移量形成闭环控制回路,所以只能通过各种复杂的模型和传热公式大概估算出所需的控制温度,基本无法在实际应用中得到推广。[/size][size=16px] 为了将TEC冷却技术真正应用于高速电主轴Z向的热变形冷却补偿,本文将提出一种TEC冷却闭环控制方法,即采用涡流位移传感器获得的主轴热变形量作为反馈信号,通过PID高精度控制器直接驱动TEC进行制冷量的快速调节,使主轴热变形始终维持在较低水平。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案的主要内容是通过TEC制冷系统的温度调节,直接来调控电主轴热变形,具体就是以涡流位移传感器作为探测和控制信号,与TEC制冷系统和高精度PID控制器组成闭环控制回路,使电主轴的热变形始终控制在较低水平。整个电主轴热变形TEC补偿控制系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=电主轴热变形TEC补偿控制系统结构示意图,650,440]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308081115406565_4483_3221506_3.jpg!w690x468.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 电主轴热变形TEC补偿控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 以往的TEC控制系统只能通过温度传感器进行温度调节,无法根据位移传感器信号进行温度调节以最终控制热变形的大小。本解决方案的核心技术是采用了具有高级功能的高精度PID控制器,可按照涡流位移传感器输出的模拟电压信号对TEC半导体制冷器的温度进行控制,即当电主轴受热变形增大超过设定值时,自动增加制冷量;当电主轴受冷后变形量小于设定值时,自动减小制冷量,甚至进行部分加热。[/size][size=16px] 图2所示的控制系统结构仅是针对一路主轴热变形的冷却,如果为了进一步降低主轴的热变形真正的做的高精度电主轴,势必要增加TEC冷却通道,这只需简单的增加图2所示的控制系统数量就能实现。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,通过本解决方案直接以电主轴Z向位移探测构成闭环控制回路的TEC温控技术,可以直接实现电主轴热变形的补偿控制。在此基础上,本解决方案还有以下特点:[/size][size=16px] (1)此解决方案可很容易的进行多个冷却通道的拓展应用,可充分发挥TEC制冷方式在局部冷却方面的灵活性和便利性,可同时进行多个位置上的冷却控制,更能充分降低热变形的影响。[/size][size=16px] (2)此解决方案的控制方式更加灵活,即可按照位移信号进行冷却温度的直接调节,也可根据设计进行局部温度的调控,也可以采用温度跟踪技术进行电主轴的整体温度分布控制。[/size][size=18px][color=#990000][b]4. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px][1] Fan K , Xiao J , Wang R ,et al. Thermoelectric-based cooling system for high-speed motorized spindle I: design and control mechanism [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022, 121(5):3787-3800. DOI:10.1007/s00170-022-09568-4.[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 选择汽车衡五大牢记之传感器精度

    选择汽车衡五大牢记之传感器精度

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506121116_549945_271_3.jpg在汽车衡购买决策过程中,有“五大牢记”能帮助您从眼花缭乱的市场中成为火眼金睛。那么,汽车衡的核心部件——传感器精度与汽车衡最小检定分度值之间的关系是怎样的呢?用一个公式可以说清楚: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506121117_549947_271_3.png其中:Emin 指汽车衡的最小检定分度值;Emax 指汽车衡传感器的最大量程;Y指传感器的最小分度数;而n是使用的传感器数量。 从上面那个公式可以看出,同样规格的汽车衡,可能使用同样数量的传感器,甚至同样的传感器最大量程,这时候,最重要的指标就是传感器的最小分度数了。这个Y值,使不同汽车衡有了精度上的真正差异。Y值与Emin 成反比,也就是Y值越大,最后汽车衡可能达到的精度才越大!记住,只有最高精度,最佳设计的传感器,才能生产出最高精度的汽车衡!梅特勒-托利多汽车衡及解决方案:http://cn.mt.com/cn/zh/home/products/Transport_and_Logistics_Solutions/Truck_Scales.html继续阅读《选择汽车衡五大牢记》选择汽车衡五大牢记之轴载:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20150612/5835681/选择汽车衡五大牢记之传感器量程:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20150612/5835686/选择汽车衡五大牢记之传感器防雷能力:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20150612/5835703/选择汽车衡五大牢记之传感器使用温度范围:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20150612/5835710/http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506121117_549949_271_3.png

  • 红外测温仪里的红外线温度传感器仪器对温度环境有影响吗?

    红外测温仪里有一种叫红外线温度传感仪器,这种新型温度传感器的测量灵敏度为:ΔT=ΔL/L(α1-α2),,△L就是红外位移传感器对有机玻璃长度测量的灵敏度。它们的主要作用是:利于高精度的螺旋测微器进行定标,最终得到我们想要的,较精度(3×10-7m)的位移测量仪。  我们采用微品玻璃陶瓷材料制成一个圆筒,这种微晶玻璃陶瓷材料具有真空性好、耐高低温、绝缘和耐酸碱腐蚀等性能,其基本性能指标如下:使用温度-273℃~1000℃体积电阻率1.08x1014Ω·cm,热膨胀系数为αl=8.6x10-6/℃,微品玻璃陶瓷抗热冲击性能非常好,从800℃急冷至0℃不破碎,200℃急冷到0℃强度不变化。  在筒内的一端固定一根长L=10cm的薄有机玻璃圆筒,在筒内另一端固定一个红外位移传感器,并且让有机玻璃棒的自由端将红外接收管的接收面遮住一半,使其工作在线性度最好的区域。由于有机玻璃的热膨胀系数为α2=1.7x10-4/℃,两者相差达2个数量级,所以当温度变化时,我们可以认为有机玻璃在陶瓷卡材料上的相对位移可以忽略,故有机玻璃的自由端同红外位移传感器之间的相对位置变化将改变红外接收管的有效接收面积。从而使位移传感器输出电压也随之改变。这种新型温度传感器的测量灵敏度为:  ΔT=ΔL/L(α1-α2)  其中,△L为红外位移传感器对有机玻璃长度测量的灵敏度。  红外位移传感器,主要机构由红外发光二极管发射和接受装置,数据放大去噪部分以及数据采集处理系统组成。我们可以看到它是利用红外光电二级管的光电转换规律,通过其遮挡的光通量与输出电流的关系确定遮挡体。能将微小的温度转换成电压的变化。在运用放大电路将其进行放大处理。结合数据采集卡建立电压信号与温度的函数关系。最后利于高精度的螺旋测微器进行定标,最终形成我们可以得到一个具有较高测量精度(3×10-7m)的位移测量仪。  由于光电转换的电流较小而且红外发光二极管的功率也较低,因此我们可以认为红外位移传感器不会对测量的温度环境有影响。  从这里我们知道,红外线温度传感仪器是测量精密度比较高的红外测温工具,它对温度环境不受影响。

  • 位移传感器的故障

    位移显示为负方向下降,且传感器本身无动作。位移显示也无法回零,大家觉得会是什么问题呢

  • 通过测量劳易测传感器实现智能监控

    通过测量劳易测传感器实现智能监控测量劳易测传感器能够主动检测距离,定位系统部件,并监控其他参数,以便可以智能、独立地采取行动,如在工艺过程中进行控制性干预。在此区域,您可以找到各种技术和设计,使您的系统尽可能高效、无故障地运行。劳易测致力于成为测量传感器技术驱动力之一,并以完善齐全的杰出产品功能为基础,包括...广泛的集成接口,通过这些接口,劳易测的设备可毫无问题地与各种常用现场总线系统通信。工作范围高达10,000米的创新型条码定位系统,可以毫米级的精度绝对定位移动对象。激光距离测量系统,按照PTB校准标准,最高可以毫米级的精度测量300米。测量劳易测传感器十分适合各种复杂检测任务。除了典型的功能(例如,高精度、高分辨率或大检测距离)之外,[url=http://www.china-leuze.com/]劳易测传感器[/url]还具有如集成智能数据评估和各种接口技术、运行轻松、安装简单等多种特性。这使得劳易测电子传感器对于特定的任务特别有吸引力。”

  • 求助:请问角位移传感器那个厂家的比较好

    请问角位移传感器那个厂家的比较好我们单位现在用的角位移传感器采过来的信号噪声过大,请问如何去掉传感器的噪声问题,还有那个厂家的角位移传感器没有这种问题,或者噪声问题相对比较小,还有抑制传感器噪声的原理是什么??请专家帮帮忙

  • 高精度水位传感器-光电液位传感器

    高精度水位传感器-光电液位传感器

    [font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]光电液位传感器采用内置光学电子元件,具有体积小、功耗低的特点。这使得传感器可以轻松安装在各种狭小空间中,同时也能够节省能源,延长使用寿命。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]光电液位传感器采用无机械运动的设计,不需要机械部件进行测量,因此具有更长的使用寿命和更高的可靠性。这种设计还能够减少维护和维修的成本,提高工作效率。[/back][/color][/font][align=center][img=光电液位传感器,690,206]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308121636305019_7788_4008598_3.jpg!w690x206.jpg[/img][/align][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white][url=https://www.eptsz.com]光电液位传感器[/url]具有IP68防水等级,能够在恶劣的环境中正常工作。无论是在水池、水箱还是其他液体容器中,传感器都能够准确地检测液位变化,确保设备的正常运行。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]能点科技还支持个性化机型定制,根据客户的需求进行定制化设计。无论是特殊形状、特殊材质还是特殊功能,都能够提供满足客户需求的解决方案。[/back][/color][/font]

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