達威力 扭矩傳感器名詞和表達式
達威力 扭矩傳感器名詞和表達式
精度等級 vs 整體精度
精度等級為產品分類提供了實用指南,在實際應用中,精度等級不可被認為是整體精度。因為其同時還會受到其他因素影響。
舉例:我們來看T10F扭矩傳感器的兩個不同版本, "S" (標準版本) 以及 "G" (即優化包括滯后的線性誤差) ,量程為100 N·m到10 kN·m。在技術參數表中, "S" 版本: 溫度對零點的影響(TK0) 精度為: 0.05%, 溫度對靈敏度影響為 (TKC) 為0.1%,包括滯后的線性誤差 (dlh) 為±0.1%,由于后兩個值,所以精度等級為0.1。而版本 "G" 對包括滯后的線性偏差 (dlh) 進行了改進,其值僅有0.05%。但溫度對靈敏度的影響 (TKC) 仍然是 0.1%。因此,版本 “G” 的精度等級仍然為 0.1。
顯然, 版本 "G" 沒有對精度等級產生任何影響。但是不同的是:僅TKC這個值會對測量產生較大影響,但對某些應用來說,例如在部分負載范圍內進行測量時,其影響要小得多。
靈敏度C
額定扭矩和零扭矩下輸出信號值之間的跨度。通常,HBM 扭矩傳感器規定了兩個單獨的靈敏度,一個用于順時針扭矩,另一個用于逆時針扭矩。
圖1: 額定扭矩靈敏度
靈敏度C被表示為特性曲線的斜率。特性曲線為連接未加載的扭矩傳感器的 輸出信號SM0和額定扭矩輸出信號Sn之間的直線。簡單表達式為:C = Sn ? SM0
靈敏度和額定扭矩形成一對已知值,將扭矩和輸出信號對應在一起。如果給出兩對這樣的值,即可用來設置放大器。通常,第二對值是零扭矩和零輸出信號跨度(即輸出信號=初始扭矩信號)。
標稱靈敏度
傳感器靈敏度的標稱值。通常順時針和逆時針扭矩相等。但是,傳感器的標稱靈敏度僅在規定的公差范圍有效。
靈敏度誤差
實際靈敏度與標稱靈敏度的允許偏差。是相對于標稱靈敏度的百分比。對于HBM扭矩傳感器,在交付前測定了每個傳感器的實際靈敏度。該值記錄在測試或校準中。因此,在確定精度等級時,不考慮靈敏度公差。
溫度對靈敏度的影響
溫度對靈敏度的影響是實際輸出信號的變化,也就是在額定扭矩下,溫度變化10K對輸出信號產生的影響量。溫度對靈敏度的影響(也稱為溫度靈敏度系數)是傳感器施加負載時,溫度變化對輸出信號的影響。輸出信號必須通過減去相應溫度下的初始扭矩信號來進行校正。有效溫度是指傳感器溫度。HBM定義的傳感器靜態溫度是指15分鐘內的傳感器溫度變化不超過0.1K。偏差量以實際輸出信號的百分比表示。
溫度對靈敏度的影響會導致特性曲線的斜率變化。當傳感器在明顯不同于參考溫度下運行時,這一點尤為重要。但是,對于部分量程,它的影響很小,因為產生的偏差是實際輸出信號的百分比。
請注意,通常溫度對靈敏度的影響和溫度對零點的影響(TK0) 是相互疊加的。
舉例:一個額定扭矩為1 kN?m的扭矩傳感器,溫度對靈敏度的影響TKC ≤ 0.1 %, 參考溫度為23°C,額定溫度范圍為+10°C至+60°C。如果傳感器在33°C(或13°C)的溫度下工作,溫度變化引起的靈敏度偏差可能高達0.1%。
對于1kN m的扭矩(額定扭矩),這相當于1 N?m。但是,對于200Nm的扭矩,偏差僅為0.2 N?m,因為TKC 始終是指實際輸出信號的百分比偏差,這是因為靈敏度基于的是直線斜率。在43°C(與額定溫度相差20 K)下使用相同的傳感器,在最壞的情況下,可能導致偏差高達0.2%。并且不適用于在3°C下使用,因為該溫度不在額定溫度范圍內。
溫度對零點信號的影響溫度對零點信號的影響是指傳感器在10K溫度變化情況下,傳感器空載輸出信號與額定靈敏度的相對變化量。參數表中的規定值是指額定溫度范圍內可能的值。溫度對零點信號的影響(也稱為零點信號的溫度系數)通過測量在重新建立靜止溫度狀態后零扭矩下,測量溫度變化10K導致的零扭矩(傳感器空載)實際輸出信號的變化來確定的。這里的溫度是傳感器溫度。HBM 定義的靜止溫度狀態是指15分鐘內的溫度變化不超過0.1K。圖2: 溫度對靈敏度的影響TKC和溫度對零點的影響TK0
溫度對零點信號的影響會導致特性曲線平移(見圖2)。當傳感器不在參考溫度下運行時,這一點尤為重要。在工作溫度下通過去皮或調零,可以消除由溫度對零點信號影響而產生的測量誤差。
請注意,通常溫度對零點的影響和溫度對靈敏度的影響 (TKC) 是相互疊加的。
舉例:一個額定扭矩為1kN?m的扭矩傳感器,溫度對零點的影響TK0 ≤ 0.05%, 參考溫度為23°C,額定溫度范圍為+10°C至+60°C。如果傳感器在33°C(或13°C)的溫度下工作,零點信號偏差可能高達標稱靈敏度的0.05%,對應于0.5Nm的偏差。該偏差與傳感器加載的扭矩無關。在43°C(與額定溫度相差20 K)下使用相同的傳感器,在最壞的情況下,可能導致偏差高達0.1%。其不適用于在3°C下使用,因為該溫度不在標稱溫度范圍內。