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YBD系列应变式位移传感器说明书(印刷)(1)

发布日期:2021-08-13 16:25

  YBD 系列 】 应变式位移传感器 产品使用手册 秦皇岛市协力科技开发有限公司 公司地址:秦皇岛市北戴河区海宁路 87 号 电话: 传真 E-mail: 目 录 一、概述……………………………………….…………………1 二、结构与工作原理…………………………….………………1 三、性能特点………………………….…………………………2 四、主要技术指标………………………………….……………2 五、使用方法…….………………………………………………3 六、使用注意事项……….………………………………………3 七、联系方式…………………………………………………….4 一、概述 YBD 型位移传感器是测量静态、准静态或低频动态,直线位移 或与直线位移有关的机械量转换成电量输出的一次仪表。与二次仪 表、三次仪表,例如各型号的静、动态电阻应变仪,数字电压表、 打印机、光线示波器,X-Y 函数记录仪和磁带记录器等配套使用, 可以用于水利水电、矿冶隧道、桥梁交通、材料性能、机械工程、 航空工程和土木建筑等工程结构中位移或应变测量。 二、结构与工作原理 YBD 型位移传感器,主要由机械传动机构和电器线.机械传动机构,采用铝壳体,上、下轴套、测杆、触头、拉 (压)簧、导向机构,所有零配件均经过表面处理,从而机械传动 灵活、耐久和重复性能良好。 2.YBD 系列采用百分表式或管式外形装置。 3. 电器线路, 采用双线密绕无感电阻作为桥路的固定电阻。 (此 无感电阻经过严格的老化处理),可变电阻丝和引出导线等组成。 基本工作原理是采用一般静、 动态电阻应变仪常用的应变电桥 原理,当任何机械量转换为直线位移的变化量?L,推动机械传动机 构, 使双触头在可变电阻上产生一个相应的?R 的变化量, 为了测试 出?R 的微小变化量, 由位移传感器中特制的双线密绕的无感电阻组 成了外桥电阻,组成了应变电桥,从而实现了机械量转换成电量的 目的,这种机械量(位移)转换成为电量的关系,可通用的电阻应 变仪关系表达式。 ?R 即为: ? ? R K (1) ?6 式中:ε-应变值( ?10 ); R-电桥桥臂电阻(Ω); ?R-因外位移引起的电阻变化量(Ω); K-使用仪器的灵敏系数; -1- 根据导体电阻阻值( R )的关系式 R??F L (2) 式中: R -可变电阻丝的电阻(Ω); ρ-电阻丝电阻率( ? ? mm m )(欧?毫米 2/米); 2 L-电阻丝的长度(m); F-电阻丝的横截面积; 从式(1)(2)中不难看出,被测位移量的大小和?R 和 K 成 正比, 而与桥臂电阻 R1R2 阻值成反比, 为此位移传感器只要进行适 当的选择可变电阻丝 R 的直径、 长度和电阻率, 以及桥路电阻 R1R2 就可确定输出灵敏度 S( ?? mm),其工作原理见图 1 所示。 图1 YBD 系列位移传感器差动变电阻式应变电桥工作原理图 它的线路结构是采用差动变电阻式应变电桥, 盖传感器是采用 半桥接线方法,例如当测杆受位移,而带动活动触头向右移动时, R1 增加? R11,而 R2 亦即减少? R2+? R12 不难可知 ? R1 ? ? R2 ? ? R , ? R11 ? ? R12 带入应变电桥有关公式,可得: ?u ? ? 1 ? ? R1? ? R11? 4 u0 ?? ? R2 ? ? R12? R (3) 1 ? 2?R 1 ? ?R 1 ? ? u0 ? u0 ? u 0 K? 4 R 2 R 2 -2- 从(3)式中可以看出,这样组桥方法,不仅可以达到温度自 补偿的目的,而且可以提高应变电桥的输出灵敏度,比半桥单臂变 化接法提高一倍,并可以做到输出灵敏度规一化,利用这一接桥特 点和组桥原理,可以用一般应变电测的组桥方法,可选用二只或二 只以上的同种型号传感器组成复合传感器,根据被测对象进行位移 的自由组合,灵敏度相同从而达到减少测点和计算分析工作量,为 提高测试工作效率和精度提供了方便。 三、性能特点 根据该结构与工作原理,YBD 型位移传感器的主要特点是输 出灵敏度高,线性好,体积小,自重轻,温度漂移小,抗湿性强, 安装使用方便,它是良好的位移传感器之一,特别是使位移测量实 现了电气遥控测量(有线传输),为实现位移自动化测量创造了必 要地条件,从而对提高测试水平、减轻位移测试的劳动强度,提高 测量精度等方面提供了极大的方便。 四、主要技术指标 1、量程(mm):1,10,30,50,100,150,200,300 2、全程输出(με):2000 左右 3、综合精度(%F.S):0.3,0.5 4、灵敏度:1~2 mV/V (2000με/F.S 左右) 5、输出电阻(Ω):120,350 6、组桥方式:全桥 7、供桥电压:1~10V 8、绝缘阻抗(MΩ):1000 9、使用温度范围:-10~+60℃ 10、过载能力(%F.S):120 五、使用方法 1、安装方法 传感器只要用普通常用的磁性吸铁架或万能百分表安装架把下 轴套固定牢固,并与被测结构物(试件)表面垂直,接触量的大小 可由被测试件变位方向而定,初始值的大小可以通过传感器的面板 -3- 刻花尺的示值而决定,面板上的刻花尺仅作为粗校传感器输出灵敏 度之用,但不可作为定量之用。 2、 传感器上有 2 米长的四芯屏蔽电缆线, 作为接到放大器的输 入线,若为单点全桥静态测量时则将对应输出线接应变仪的 A 点、 B 点、C 点和 D 点;传感器输出电缆再无特别说明情况下,输出线 的红色、黄色、蓝色、黑色四条线分别对应于应变仪的 A、B、C、 D 点,具体接线以合格证或测试报告标注给定为准。 3、计算方法 本传感器对所有的各种静、动态电阻应变仪均能良好的匹配, 若接动态应变仪与 X-Y 函数记录仪,光线示波器和磁带记录器。 配套测试系统接线 所示。也可接入直流电桥送直流电位 差计,再后接电压表、数字记录器,(有关放大器和记录器技术性 能请参考有关说明书和科技书)。 图2 YBD 型位移传感器配套测试系统方框图 六、使用注意事项 传感器在一般正常使用情况下,不需要进行特殊的维护保养, 按本说明书提供的条件可以正常使用。为了更好的发挥传感器的作 用,应注意以下几点: 1、对传感器要注意保持清洁,特别是测杆部分,不能沾上灰 尘或油污,否则会影响传动机构的灵活性,在使用后应用白纱布擦 -4- 去灰尘,并加上少许钟表油(不宜加重油或厚油),加油量不宜, 只要能润滑即可。 传感器不使用时应放入盒中, 存放在室内干燥处。 2、由于本传感器选用的电阻丝材比较细,为此不要随便抽拉 或任意冲击,以免引起丝材的过早损伤及传动机构的灵活性,从而 影响使用精度。 3、本传感器在出厂标定时已包括 2 米长的导线电阻,当传感 器与应变仪之间的距离增加时, 因而连接导线的电阻将会带来误差, 当引出线 米时, 将要做一般常规的修正 (参考有关应变仪说 明书) 4、此时应变仪完全可以调平衡,由于本传感器输出灵敏度高, 当使用全量程时,应变仪尚不能调平衡,这是正常的,如作为静态 测试则可用初始读数来指零平衡;如为动态测试,一方面可扩大应 变仪的予调平衡范围, 另一方面可在测量桥臂上并上适当的大电阻, 使桥路达到原始平衡。 5、由于本传感器输出灵敏度高,当使用到大量程时,要注意 不要使放大器的输入信号饱和,而影响输出位移的线性度,从而带 来测量误差。 七、联系方式 本产品在正确使用条件下, 本公司保证自交货日起十二个月内, 负责免费修理。 但必须保证产品外观完整, 并且内部零件未经拆卸。 如果您在测试过程中遇到什么问题、或者对我公司的产品有什 么意见和要求,请按以下地址及时与我们联系,我公司将竭诚为您 服务! 公司名称:秦皇岛市协力科技开发有限公司 通讯地址:河北省秦皇岛市北戴河区海宁路 87 号 电线