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什么是温度振动一体传感器?

  状态,无时无刻不在影响着整个自动化系统的设备健康与使用效率。庞大的工业产业酝酿催生出了巨大的的技术与市场多为欧美企业把持, 伴随着中国庞大的工业制造业崛起,国产传感器企业正在向这一领域发起冲击!

  基于国内工业自动化市场的需求增长与传感器技术的高速发展,振动与温度的测量从分立逐渐走向复合。 有幸在某工业应用实验室了解到几款国产温度振动一体化传感器,并参与了部分工业现场应用方案的选型,就这几款传感器的体验和测试性能进行一个简单的总结和剖析,记录并分享给行业内的用户与读者,希望能对各位有所裨益,不吝褒贬。

  温度振动一体传感器是指通过集成振动传感芯片和温度传感器芯片,按应用需求进行封装和信号输出的一种复合型传感器变送器。

  横向灵敏度(横向灵敏度决定了传感器在受非主轴方向振动或者冲击时,其受干扰的程度,越小越好,按照国家标准应<5%)

  仪器:加速度校准系统(含高、中、低频激振器)、恒流源、恒压源、高绝缘电阻测试仪、高低温循环炉、台式万用表、接触式高精度测温仪

  测试参考数据(此测试数据仅针对在本次测试实验中在市场上购买到的产品,仅供参考)

  基于传感器测量时输入单一灵敏度,用于描述在一定的频响范围内,传感器的灵敏度是否满足实际的灵敏度的指标就是线性度。相对来看,在低频段,传感器的灵敏度会少于实际的灵敏度,而在高频段,则灵敏度会大于实际的灵敏度。只有在中间频段,灵敏度满足线性关系。如果传感器不在线性区间,所以测量得到的幅值会误差较大,一般来说要求传感器非线%。 从本次测试的数据可以看出乃尔CAYD275-10和西人马PYDV00-100在线性度测试中表现上佳。

  在测量某个方向的振动时,理论上信号输出应为振动感知方向,但实际上在与该方向垂直的方向也有信号输出,从而形成了一种干扰,这种效应称为横向效应。横向效应灵敏度越低,传感器性能越好,但通常,传感器都存在一定的横向效应,国标的要求是横向灵敏度应《5%。

  在此项测试中,西人马PYDV00-100为2.68%。我一度怀疑我哪里操作错了,因为其它几款产品的平均结果都在4.9~5%之间。 重复了几次,但西人马平均结果还是在2.4~2.5%左右,谨慎起见,取一个相对高一点的值2.68%,在恶劣的工业现场,减少横向效应的影响,是准确测量的基本保障,不得不说西人马这项指标线. 谐振频率

  由于传感器自身也属于一种结构,所以也有它的固有频率。一般把传感器的第一阶固有频率叫做谐振频率。传感器的结构尺寸越小,谐振频率越高。振动传感器的使用上限频率取决于幅频曲线中的谐振频率。一般要求>20kHz,从这项数据中可以看出,在谐振频率的测试中,乃尔CAYD275V-10与西人马PYDV00-100的都能满足要求,另外两款产品在这项测试中还存在一定的提高空间。

  频响特性是指传感器在受到不同频率振动时(1.0~7000Hz-±5%、0.5~10000Hz-±10%、0.3~15000Hz-±3dB),其灵敏度现对于参考点的误差,理论上误差越小,带宽越大越好。

  在此项测试中西人马PYDV00-100、江苏联能CA-YD-170、安徽容知RH103均在正常的频响灵敏度的范围内。乃尔的CAYD275-10在1.0-7000Hz的频响灵敏度误差为±5.2%,在0.5~10000Hz的测试中误差为±11.2%,稍高于参考标准值。

  这几款传感器都含有温度测量功能,无疑温度测量的精度和响应时间是最关键指标,温度测量精度与响应时间不用多说,精度数值越小越好。

  经过对比测试四款产品在测量精度上差异不大,基本都在实际应用中的温度冗余范围内,但在温度响应时间上,西人马PYDV00-100 3.5

  在本次实验测试中,实际上包括电气参数、连接性能等测试进行了18项测试内容,从技术指标的重要性和产品应用选型参考主要依据的角度出发,在众多的测试项和数据中,拣选了六项笔者认为比较有代表性的数据,进行一个简单剖析。从本次测试的这几项测试结果来看,综合性能表现较好的温度振动一体传感器是西人马PYDV00-100和乃尔CAYD275V-10这两款产品,其余两款产品在主要性能上还存在较大的提升空间。

  作为ICP传感器的核心电荷转换芯片,是温度振动一体传感器的核心。笔者认为,西人马的传感器之所以表现比较优异,很有可能是西人马拥有自己的核心芯片设计与制造能力,而其它几家不具备相应能力,很有可能是外采芯片,或者购买国外的器件封装而成,在自主国产化的今天,上述操作能走多远就不得而知了。

  、智能制造水平的提升,希望能涌现出更多的优秀国产化传感器。知识点分享——关于振动传感器的选型的几点建议:

  1. 根据数采和频谱分析仪器的类型来选择,如ICP型调理设备选择ICP型传感器,电荷调理设备选择压电式传感器。

  2. 在工作状态下的待测结构进行测量时,最好使用带有“隔离”的传感器。如果传感器本身不具备隔离,可在传感器底部增加绝缘材料充当

  件。3. 聚焦位置的振动测量最好选择传感器量程的60-80%,这样能获得高信噪比,且不会过载。4. 应用的传感器的工作频率区间,稍高于实际测量的带宽较为适宜

  5. 根据行业应用选择传感器,如重工业、电力、石化推荐选用振动量程大,频率宽的传感器,反观建筑行业宜选用小量程,高灵敏度,低频、或超低频性能好的传感器。

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  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  电气特征 线路电源电压要求 (VDC): 9 – 30 信号调节 - LVDT/RVDT 输出类型 (mA): 4 – 20 信号调节 - LVDT/RVDT 输出类型 (VDC): 0 – 10 励磁电压 (Vrms): 3 信号特征 励磁频率 (kHz): 7.5 主体特性 信号调节 - LVDT/RVDT 重量 (g): 117 机械附件 信号调节 - LVDT/RVDT 安装 : DIN 3 使用环境 工作温度范围 : -20 – 75 °C [ 0 – 165 °F ] 操作/应用 ...

  05282945-006 05282945-006 线性位移传感器 - LVDT

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  目前没有详细产品特性的在线-012 05282945-012 线性位移传感器 - LVDT

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  目前没有详细产品特性的在线-006 05282946-006 线性位移传感器 - LVDT

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  目前没有详细产品特性的在线-012 05282946-012 线性位移传感器 - LVDT

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  电气特征 线性位移传感器 - LVDT/LVIT 电源电压 (V): ±15 模拟输出 : ±10 V 电气连接 : PT02A-10-6P 主体特性 线性位移传感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸 : 圆柱形 弹簧回弹式 : 分离式铁芯, 分离式铁芯 壳体特性 线性位移传感器 - LVDT/LVIT 外壳材料 : 不锈钢 外壳直径 : 4.78 mm [ .188 in ] 使用环境 工作温度范围 : 0 – 70 °C [ 32 – 158 °F ] 环境规范 : 1,000 PSI 压力 ...

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 角度位移传感器 - RVDT/RVIT 类型 : RVDT 结构特性 电气连接 : M12.5 针 电气特征 Input Current (Max) (mA): 25 角度位移传感器 - RVDT/RVIT 输出类型 : 0 – 10 VDC 主体特性 角度感应范围 (°): 0 – 120 角度位移传感器 - RVDT/RVIT 重量 (g): 99 外壳材料 : 铝 机械附件 角度位移传感器 - RVDT/RVIT 安装 : Servo Groove ...

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型 : 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 5 针连接器 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±2 励磁电压 (VDC): 4 – 30 零加速输出 (mV): ±50 信号特征 频率响应 (Hz): 0-1500 主体特性 轴数 : 1 重量 : 16 g [ .56 oz ] 材料 : 不锈钢 ...

  2350437-1 2350437-1 角度位置传感器 - 空心轴旋转变压器

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  结构特性 Resolver Size : 21 Pole Pairs : 1 其他 Angular Error (): 20

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 即插即用加速度计传感器类型 : 电缆组件

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 即插即用加速度计传感器类型 : 电缆组件

  4000A-005-060 4000A-005-060 即插即用加速度传感器

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型 : 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±2 励磁电压 (VDC): 8 – 36 零加速输出 (mV): ±100 励磁电流 (mA): 5 信号特征 频率响应 (Hz): 0-300 主体特性 轴数 : 1 重量 : 7 g [ .245 oz ] ...

  4000A-050-030 4000A-050-030 即插即用加速度传感器

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型 : 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±2 励磁电压 (VDC): 8 – 36 零加速输出 (mV): ±100 励磁电流 (mA): 5 信号特征 频率响应 (Hz): 0-800 主体特性 轴数 : 1 重量 : 7 g [ .245 oz ] ...

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 速率和惯性传感器类型 : Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压 (VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM : 20.8 x 20.8 x 14.5 使用环境 工作温度范围 : -40 – 105 °C [ -40 – 221 °F ] 包装特性 速率和惯性传感器包装 : Anodized Aluminium 其他 精确度 : ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC : 100...

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 速率和惯性传感器类型 : Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压 (VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM : 14.6 x 10.2 x 7.6 使用环境 工作温度范围 : -40 – 105 °C [ -40 – 221 °F ] 包装特性 速率和惯性传感器包装 : Anodized Aluminium 其他 精确度 : ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC : 12000...

  62105012-000 62105012-000 位置传感器配套仪表

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  电气特征 线路电源电压要求 (VDC): ±12, ±15 信号调节 - LVDT/RVDT 输出类型 (VDC): ±10 励磁电压 (Vrms): 3 信号特征 励磁频率 (kHz): 2.5 – 10 机械附件 信号调节 - LVDT/RVDT 安装 : Printed Circuit Board Edge or Terminal Block 使用环境 工作温度范围 : -1 – 55 °C [ 30 – 130 °F ] 其他 传感器类型 : 带 5 或 6 根导线的 LVDT 或 RVDT 传感器通道 : 1 ...

  67010001-000 67010001-000 线性位移传感器 - LVDT

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  使用环境 工作温度范围 : 5 – 60 °C [ 41 – 140 °F ]

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : IEPE 即插即用加速度计传感器类型 : 交流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 10-32 同轴连接器 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±5 励磁电压 (VDC): 18 – 30 励磁电流 (mA): 2 – 10 信号特征 频率响应 (Hz): 0.3-10000 主体特性 轴数 : 1 重量 : 8.6 g [ .303 oz ] 材料 : 不锈钢 ...

  72162000-020 72162000-020 倾角传感器和倾角仪

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  结构特性 接口 : 模拟 电气特征 电源电压 (VDC): 12 – 24 模拟接口 (mA): 4 – 20 端接特性 倾角传感器和测斜仪安装 : 垂直 尺寸 尺寸 (mm): 最多 70 倾角传感器和测斜仪精确度 (°): 最多 +/- .5 分辨率 (°): 最多 +/- .01 使用环境 测量原理 : 液体 工作温度范围 : -25 – 60 °C [ -13 – 140 °F ] 包装特性 倾...

  11106140-00 AST4300A05000P4P1000 压力传感器

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 10 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 344.73 bar [ 5000 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 耐压范围 : 2X,最小值 ...

  11108715-00 AST4600A02000P4W1000 压力传感器

  看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 防爆型压力变送器 压力类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 导管 2 m 引线 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 耐压范围 : 2X,最小值 ...

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