解析德國(guó)SICK傳感器的并聯(lián)知識(shí)

德國(guó)SICK傳感器準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性是稱重傳感器的重要質(zhì)量指標(biāo)，是用戶較關(guān)心的三大問(wèn)題，同時(shí)也是稱重傳感器與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品的主要差距。近幾年，國(guó)家監(jiān)督抽查稱重傳感器產(chǎn)品質(zhì)量的合格率只有37.5%；電子計(jì)價(jià)秤產(chǎn)品質(zhì)量的合格率一直徘徊在50%左右，在不合格產(chǎn)品中大多數(shù)是因?yàn)榉Q重傳感器溫度性能不合格。可以說(shuō)這是中國(guó)稱重傳感器總體技術(shù)與工藝水平，總體質(zhì)量水平的真實(shí)反映。今天就給大家分享些稱重傳感器的并聯(lián)知識(shí)：

德國(guó)SICK傳感器的靈敏度分別為S1、S2,橋臂電阻分別為R1、R2,供橋電壓分別為U1、U2，滿量程均為F。這兩個(gè)傳感器并聯(lián)工作的條件是S1R1=S2R2,顯然,并聯(lián)工作狀態(tài)對(duì)傳感器本身的參數(shù)要求是比較高。 同理當(dāng)n個(gè)稱重傳感器并聯(lián)工作時(shí)可得：S1/R1=S2/R2=Sn/Rn。

兩個(gè)傳感器并聯(lián)工作時(shí)的特點(diǎn)如下：

1）假定對(duì)某一載荷W,我們以滿量程為F、靈敏度為S、供橋電壓為 U 的一個(gè)傳感器測(cè)量它,輸出為U1 則：U1=WSU/F。 如果兩個(gè)傳感器并聯(lián)工作,測(cè)量以上同一載荷W,在理想情況下 , 則可選用滿量程為（1/2）F的傳感器,假定它們的靈敏度也為S, 供橋電壓也為U,則總的輸出Un為：Un= U1 假定這兩個(gè)傳感器的橋臂電阻均為 R, 并聯(lián)后的輸出阻抗為 Rn,則顯然有Rn=R/2。

2） 同理可證明當(dāng)?shù)聡?guó)SICK傳感器全并聯(lián)工作時(shí)則有：Un="U1" Rn =R /n 上式的 Un="U1",Rn分別是n個(gè)傳感器并聯(lián)工作后的輸出信號(hào)和輸出阻抗 。這兩個(gè)式子說(shuō)明,不管幾個(gè)傳感器并聯(lián)工作都不會(huì)得到比一個(gè)等效的傳感器更大的輸出,但并聯(lián)后的輸出阻抗卻減小為一個(gè)傳感器的 1/n。 在稱重顯示控制器具有較高的靈敏度或高的分辨率的條件下,采用并聯(lián)法較好，因?yàn)樗灰粋€(gè)供橋電源,系統(tǒng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。但它要求每個(gè)傳感器輸出阻抗的平均偏差要小,傳感器系數(shù)的公差也不能太大。否則,當(dāng)幾個(gè)傳感器受力不均勻時(shí),輸出電壓的平均值將產(chǎn)生誤差。

德國(guó)SICK傳感器并聯(lián)工作時(shí)，大多數(shù)在每個(gè)傳惑器的兩輸出端與配接的稱重顯示器之間,接入兩個(gè)隔離電阻。由于傳感器的內(nèi)阻是輸出信號(hào)的函數(shù)，串入隔離電阻能降低電阻變化對(duì)輸出的影響。每個(gè)傳感器的兩隔離電阻總阻值要相等,這兩個(gè)電阻本身也要相等，公差要小,這祥能減小因德國(guó)SICK傳感器輸出阻抗不等或傳感器系數(shù)不一致對(duì)傳感器總輸出的影響。 試驗(yàn)表明 , 當(dāng)并聯(lián)工作的傳感器受載不均勻時(shí),傳感器平均誤差小于 0.05%，R 即為隔離電阻,通?？蛇x10kO左右,公差為0.01%。

由于測(cè)量誤差客觀存在，故測(cè)量結(jié)果在不同程度上偏離真值，而真值或約定真但是不可知的。因此，誤差和誤差分析的方法，并不是在所有測(cè)量場(chǎng)合都容易做到定量或便于操作.特別是在測(cè)量精度要求越來(lái)越高的情況下，被測(cè)量定義自身的不*，以及所取樣本的代表性問(wèn)題，均無(wú)法計(jì)入誤差之中。所以，人們一直在追求以某種較佳方式估計(jì)被測(cè)旦的值，并客觀評(píng)價(jià)其測(cè)量的質(zhì)量程度，即測(cè)量精度。然而，測(cè)量精度的含義一直是含混不清的。測(cè)量不確定度才是表征測(cè)量結(jié)果的—個(gè)容易定量，且便于操作。它的大小決定了測(cè)量結(jié)果的使用價(jià)值。測(cè)量不確定度越小，測(cè)量結(jié)果越接近真值，其質(zhì)量越高，使用價(jià)值也越高；反之，測(cè)量不確定度越大，測(cè)量結(jié)果越偏離真值，其質(zhì)量越低，使用價(jià)值也越低。因此，當(dāng)給出測(cè)量結(jié)果附有不確定度的說(shuō)明時(shí)，才是完整和有意義的。測(cè)量不確定度必須正確評(píng)定v不確定度評(píng)定過(guò)大，會(huì)因測(cè)量質(zhì)量不高而需要再投資，造成浪費(fèi)；測(cè)量不確定度評(píng)定過(guò)小，則會(huì)對(duì)生產(chǎn)和科學(xué)研究工作造成危害。稱重傳感器的測(cè)量不確定度的相關(guān)內(nèi)容都有哪些？

1．德國(guó)SICK傳感器測(cè)量不確定度的含義：測(cè)量不確定度是指測(cè)量結(jié)果變化的不肯定程度，是表征被測(cè)量真值在某個(gè)量值范圍內(nèi)的一個(gè)估計(jì)，是測(cè)量結(jié)果含有的一個(gè)參數(shù)，用以表示被測(cè)量的分散性。因此一個(gè)完整的測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含被測(cè)量值的估計(jì)與分散性參數(shù)兩部分。被測(cè)量Y的測(cè)量結(jié)果應(yīng)表示為Y＝y(tǒng)±u。其中y是被測(cè)量的估計(jì)，它可以采用若干觀測(cè)值中的一個(gè)，也可采用這些觀測(cè)值的平均值。y具有測(cè)量不確定度u，可見(jiàn)測(cè)量結(jié)果并非一個(gè)確定值。而是包含分散的無(wú)數(shù)個(gè)可能值所處的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量不確定度正是這個(gè)區(qū)間的度量。

2、德國(guó)SICK傳感器引起測(cè)量結(jié)果不確定的原因是多方面的：測(cè)量定義、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量操作(例如讀數(shù))、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和引用數(shù)據(jù)等都會(huì)引起測(cè)量不確定度。其中測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)重要方面。由于測(cè)量系統(tǒng)是由若干測(cè)量?jī)x器組成，測(cè)量過(guò)程受到各種岡素的影響，終測(cè)量結(jié)果也往往是內(nèi)許多直接結(jié)果合成的．因此測(cè)量不確定度有多個(gè)分量。求出測(cè)量不確定度的大小稱為測(cè)量不確定度的評(píng)定。不論分量來(lái)源如何，評(píng)定方法可分為兩大類：A類和B類。通過(guò)對(duì)一系列的觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析評(píng)定不確定度稱為A類評(píng)定；不經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，而基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息所認(rèn)定的概率分布評(píng)定不確定度稱為B類評(píng)定。兩類評(píng)定具有同等價(jià)值。

3、德國(guó)SICK傳感器測(cè)量不確定廢的評(píng)定：用標(biāo)準(zhǔn)差表征的不確定度稱為標(biāo)推不確定度均是標(biāo)準(zhǔn)不確定度分旦，用ui表示。

4、德國(guó)SICK傳感器自由度及其確定：自由度定量地表征了不確定度評(píng)定的質(zhì)量。它來(lái)源于方差運(yùn)算，若某量等于若干項(xiàng)變量之和，則該量的白由度等于和的項(xiàng)數(shù)減去對(duì)和的限**數(shù)。因此，n個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值方差的自由度為n—1。由于不確定度具有標(biāo)準(zhǔn)差的含義，因此每個(gè)不確定度都對(duì)應(yīng)一個(gè)自由度，記作v。自由度越大，表示不確定度的評(píng)定結(jié)果越可信，評(píng)定質(zhì)量越高。不確定度的自由度等于不確定度計(jì)算表達(dá)式中總和所包括的項(xiàng)數(shù)減去各項(xiàng)之間存在的約束條件數(shù)；合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度又稱為有效自由度。不確定度評(píng)定中自由度有三個(gè)作用：表明不確定度數(shù)值的可信程度，確定包含因子A和參與計(jì)算有效自由度。所以給出測(cè)量不確定度的同時(shí)應(yīng)給出自由度。

德國(guó)SICK傳感器的測(cè)量不確定度對(duì)于設(shè)備的操作是很重要的，小小的誤差都會(huì)引起設(shè)備的不確定性，所以大家在使用的時(shí)候還是要數(shù)據(jù)。

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