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压力传感器抗干扰性差怎么办 传感器常见问题解决方法

时间:2020-07-24    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

    压力传感器使用的范围非常广泛,有些环境非常恶烈,所以选择一款抗干扰性好的压力传感器是非常有必要的。如果如果当时,选择的时候没有注意过应该怎么办呢?

    压力传感器如果抗干扰性差的话,就特别容易受外界干扰,那么其应用范围就会受到很大的限制。压力传感器是传感器中应用多的传感器之一,其广泛应用在工业、农业以及服务业。

 压力传感器直接接触或接近被测对象而获取信息。压力传感器与被测对象同时都处于被干扰的环境中,不可避免地受到外界的干扰。

 尤其是压电式压力传感器和电容式压力传感器很容易受干扰。压力传感器抗干扰措施一般从结构上下手。智能压力传感器还可以从软件上着手解决。

 改进压力传感器的结构,在一定程度上可避免干扰的引入,可有如下途径:将信号处理电路与传感器的敏感元件做成一个整体,即一体化。这样,需传输的信号增强,提高了抗干扰能力。同时,因为是一体化的,也就减少了干扰的引入;集成化传感器具有结构紧凑、功能强的特点,有利于提高抗干扰能力;智能化传感器可以从多方面在软件上采取抗干扰措施,如数字滤波、定时自校、特性补偿等措施。

 目前压力传感器已能适应很多环境在使用但是在有的环境中压力传感器的抗干扰性还是不够好,我们必须从多角度,结合高新科技来使得压力传感器的抗干扰性进一步提高。

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    随着自动化程度的增加,为了保障产品质量的一致性,生产过程直接由人工监控和干预的时代亦已远去,的重要性亦越加明显,并且越来越多地参与至程序系统的设计中,不再是简单的机械式、粗略式的监控;故其要求除了检测的可靠性、稳定性,同时要求安装、调试简单化、尺寸紧凑化、应用多样化等。

    另外,由于液位检测环境的复杂性和多变性,也为传感器的应用带来了不同挑战。例如:高粘度液体高度检测、含杂质的废水液位监控、带泡沫的液位高度测量、高腐蚀性液体高度报警等等。目前,市场上针对不同的应用,提供了多种有效的解决方案,但如何选择合适、性价比高的传感器一直是让工程师们头痛的问题。

    常见的液位检测方式:

    为了选择较佳的液位传感器,我们不但需要了解被测液体的属性和状态,同时,也要知道不同的检测方式的优点与局限性,从而才能选出较为合适的传感器。以下为目前市场上常见的检测技术。

    激光测量:激光类传感器基于光学检测原理,通过物体表面反射光线至接收器进行检测,其光斑较小且集中,易于安装、校准,灵活性好,可应用于散料或液位的连续或者限位报警等;但其不适合应用于透明液体(透明液体容易折射光线,导致光线无法反射至接收器),含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰),波动性液体(容易造成误动作),振动环境等。

    TDR(时域反射)/ 导波雷达/微波原理测量:其名称在行业内有多种不同的叫法,其具备了激光测量的好处,如:易于安装、校准,灵活性好等,另外其更优于激光检测,如无需重复校准和多功能输出等,其适用于各种含泡沫的液位检测,不受液体颜色影响,甚至可应用于高粘性液体,受外部环境干扰相对小,但其测量高度一般小于6米。

    超声波测量:由于其原理为通过检测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度,故容易受到超声波传播的能量损耗影响。其亦具备安装容易、灵活性高等特点,通常可安装于高处进行非接触式测量。但当使用于含蒸汽、粉层等环境时,检测距离将会明显缩短,不建议使用在吸波环境,如泡沫等。

    音叉振动测量:音叉式测量仅为开关量输出,不能用于连续性监控液体高度。其原理为:当液体或者散料填充两个振动叉时,共振频率改变时,依靠检测频率改变而发出开关信号。其可用于高粘度液体或者固体散料的高度监控,主要为防溢报警、低液位报警等,不提供模拟量输出,另外,多数情况下需要开孔安装于容器侧面。

    光电折射式测量:该检测方式通过传感器内部发出光源,光源通过透明树脂全反射至传感器接受器,但遇到液面时,部分光线将折射至液体,从而传感器检测全反射回来光量值的减少来监控液面。该检测方式便宜,安装、调试简单,但仅能应用于透明液体,同时只输出开关量信号。

    静压式测量:该测量方式采用安装于底部的压力传感器,通过检测底部液体压力,转换计算出液位高度,其底部液体压力参考值为与顶部连通的大气压或者已知气压。该检测方式要求采用高精度、齐平式压力传感器,同时换算过程需要不断进行校准,其优点为可检测不受液位高度限制,但高度越高,传感器精度要求越高,长时间使用或者更换液体时需要重复校准。

    式测量:电容式测量主要通过检测由于液面或者散料高度变化而导致的电容值变化来测量料位高度。其具有多种类型,有可输出模拟量的电容式液位计,液位电容式接近开关,电容式接近开关可以安装于容器侧面进行非接触检测。当选择必须注意,电容传感器容易受到不同的容器材质和溶液属性影响,如塑料容器和挂料情况容易影响模拟量输出的电容传感器。

    浮球式检测:该方式为较为简单、最古老的检测方式,价格相对便宜。主要是通过浮球的上下升降来检测液面的变化,其为机械式检测,检测精度容易受浮力影响,重复精度差,不同液体需要重新校准。不适用于粘稠性或者含杂质液体,容易造成浮球堵塞,同时,不符合食品卫生行业的应用要求。







    土壤湿度,即表示一定深度土层的土壤干湿度程度的物理量,又称土壤水分含量。土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约。



    土壤湿度传感器


    土壤湿度传感器又名土壤水分传感器,土壤含水量传感器。土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成,可长期埋设于土壤和堤坝内使用,对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。


    与数据采集器配合使用,可作为水分定点监测或移动测量的工具测量土壤容积含水量,主要用于土壤墒情检测以及农业灌溉和林业防护。


    土壤湿度表示方法


    土壤湿度,即土壤的实际含水量,可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示:土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以相当于土壤含水量与田间持水量的百分比,或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。


    根据土壤的相对湿度可以知道,土壤含水的程度,还能保持多少水量,在灌溉上有参考价值。土壤湿度大小影响田间气候,土壤通气性和养分分解,是土壤微生物活动和农作物生长发育的重要条件之一。


    土壤湿度受大气、土质、植被等条件的影响。在野外判断土壤湿度通常用手来鉴别,一般分为四级:


    (1)湿,用手挤压时水能从土壤中流出;


    (2)潮,放在手上留下湿的痕迹可搓成土球或条,但无水流出;


    (3)润,放在手上有凉润感觉,用手压稍留下印痕;


    (4)干,放在手上无凉快感觉,粘土成为硬块。


    农业气象上土壤湿度常采用下列方法与单位表示:


    ①重量百分数。即土壤水的重量占其干土重的百分数(%)。此法应用普遍,但土壤类型不同,相同的土壤湿度其土壤水分的有效性不同,不便于在不同土壤间进行比较。


    ②田间持水量百分数。即土壤湿度占该类土壤田间持水量的百分数(%)。利于在不同土壤间进行比较,但不能给出具体水量的概念。


    ③土壤水分贮存量。指一定深度的土层中含水的绝对数量,通常以毫米为单位,便于与降水量、蒸发量比较。土壤水分贮存量W(毫米)的计算公式为:W=0.1·h·d·w。式中h是土层厚度,d为土壤容重(克/厘米3),0.1是单位换算系数,w为土壤湿度(重量百分数)。


    ④土壤水势或水分势是用能量表示的土壤水分含量。其单位为大气压或焦/克。为了方便使用,可取数值的普通对数,缩写符号为pF,称为土壤水的pF值。


    土壤湿度测量方法


    土壤既是一种非均质的、多相的、分散的、颗粒化的多孔系统,又是一个由惰性固体、活性固体、溶质、气体以及水组成的多元复合系统,其物理特性非常复杂,并且空间变异性非常大,这就造成了土壤水分测量的难度。


    土壤水分测量方法的深入研究,需要一系列与其相关的基础理论支持,尤其是土壤作为一种非均一性多孔吸水介质对其含水量测量方法的研究涉及到应用数学、土壤物理、介质物理、电磁场理论和微波技术等多种学科的并行交叉。而要实现土壤水分的快速测量又要考虑到实时性要求,这更增加了其技术难度。


    土壤的特性决定了在测量土壤含水量时,必须充分考虑到土壤容重、土壤质地、土壤结构、土壤化学组成、土壤含盐量等基本物理化学特性及变化规律。


    ①重量法。取土样烘干,称量其干土重和含水重加以计算。


    ②电阻法。使用电阻式土壤湿度测定仪测定。根据土壤溶液的电导性与土壤水分含量的关系测定土壤湿度。


    ③负压计法。使用负压计测定。当未饱和土壤吸水力与器内的负压力平衡时,压力表所示的负压力即为土壤吸水力,再据以求算土壤含水量。


    ④中子法。使用中子探测器加以测定。中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力与土壤含水量有关,借助事先标定,便可求出土壤含水量。


    ⑤遥感法。通过对低空或卫星红外遥感图象的判读,确定较大范围内地表的土壤湿度。







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