石英传感器以石英晶体作为敏感元件,其主要成份是二氧化硅,二氧化硅的密度为2.65×103kg/m3,莫氏硬度为7,熔点高达1750℃,难溶于水,长期稳定性能好,石英晶体具有较高的机电耦合系数,线性范围宽,重复精度高,滞后小,无热释电效应,动态特性优良,振动频率稳定,是其它材料难以替代的。
根据石英晶体的压电效应、压电逆效应等原理制成石英传感器,石英传感器有精度高、灵敏度好、测量范围宽、品相迅速、数字输出等独特的优势。由于晶体是频率控制元件,本身就能达到数字化(以频率的方式输出),当绝对频偏与被测含量呈线性关系时,其数字化处理既简单又方便,且输出数字量稳定可靠,易与计算机接口,有利于二次仪表的数字化。数字量与模拟量相比,具有抗干扰性强,适宜于远距离传输,消除了模拟数字转换这一复杂环节及其造成的误差。由于石英晶体还具有短稳频率与长稳频率的优良特点,石英传感器分辨率可提高几个数量级,减少了对石英传感器的校准次数。
倍加福光电传感器一般由处理通路和处理元件2 部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。光电效应是指用光照射某一物体,可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。倍加福光电传感器通常把光电效应分为3 类:(1)在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应,如光电管、光电倍增管等;(2)在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应,如光敏电阻、光敏晶体管等;(3)在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏应,如光电池等。
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霍尔的使用注意事项:
(1)为了得到较好的动态特性和灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,可以用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。
(2)使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通或副边开路,则其磁路被磁化,而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M),发生这种情况时,要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通一同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值。
(3)在大多数场合,霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力,一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的,但当有更强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决。通常方法有:
- 调整模块方向,使外磁场对模块的影响最小;
- 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩;
- 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块。
(4)测量的较佳精度是在额定值下得到的,当被测电流远低于额定值时,要获得较佳精度,原边可使用多匝,即:IpNp=额定安匝数。另外,原边馈线温度不应超过80℃。