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力测量测试技术发展趋势

测试台工程的进步不仅取决于 测量放大器和软件系统,传感器创新也是一个重要趋势:包括更短的安装时间,更高的灵活性等。近些年来,力传感器 不仅精度大幅提高,更结实,更友好,容易安装也是重要的趋势。


趋势 #1: 更高精度


传感器精度能够带来更高的经济效益。关键的原因是其具有更宽的测量范围。也就是说在既定的测量范围内测试台 具有更高的测量精度,或是在 既定的精度要求下 具有更宽的测量范围。


相关性如图表所示: 其基于 S2M 传感器, 做对比的传感器是前任型号 S2。当测量不确定性固定时,可以看出 测量范围显著增大。案例中的计算仅使用了传感器的部分量程。测量时间为 30分钟。温度变化为 20 Kelvin。传感器量程为 500 N。以下影响量已被考虑在内: 线性,温度对零点和灵敏度的影响,滞后和蠕变

500 N量程的传感器可以达到 20 N 量程传感器的精度要求,这带来以下两种优势: 您可以采用更高量程的传感器,提高测量链的过载能力,提高整个测量链的不确定性和精度。采用更大量程传感器,减少传感器使用数量


趋势 #2: 用于恶劣环境

紧致密封力传感器适用于大多数量程力传感器。但对于 500 N 以下量程还是一个挑战。 在极端环境下使用产品越来越频繁。在这种情况下,使用 坚固型放大器紧致密封传感器能够让您应对这些挑战!


紧致密封传感器能够满足恶劣环境的要求。IP68 保护等级提供水下三米浸泡 100个小时测试证明。


现代不锈钢在耐腐蚀性和弹性方面证明是有效的。HBM 的多款传感器满足 IP68, 精度 0.02的要求。

对非常小的力如何处理?

500 N 以下非常小的力测量很难使用钢弹性体。在这种情况下,铝弹性体更具有优势。应变片需要采用硅胶进行保护,因此对湿度的灵敏度保护必须通过应变片的改进来实现。例如,应变片 基底材料聚醚醚酮 (PEEK) 只会吸收非常少的水分,是一种非常适宜的材料。采用这种材料的力传感器对于大部分的应用已经足够了,即使传感器没有进行紧致密封。


趋势 #3: 灵活性

现代力传感器可以 按照客户指定要求交付,可以立即安装使用。 传感器灵活性标准显著上升。为进一步减少安装时间,测试台工程师希望获得一系列附件,包括电缆,插头,力导入,标定附件等,以便快速安装使用。


现代力传感器通过模块化设计应对这一挑战。实际上每个 HBM 力传感器可以单独配置 - 带有多种可选插头和电缆。C10 力传感器 可配置组合高达 2304 ! 


TEDS (传感器电子数据表)需求近几年极具上升。TEDS 意味着: 传感器带有微型内存芯片,传感器数据可以从中读取。采用合适的放大器,测量通道可以自动参数化,并降低错误误差。


趋势 #4: 大力值

现代技术装置越来越巨大, HBM 可以提供 20 MN 特殊解决方案, 另外标准产品量程高达 5 MN。其主要用于船舶和风能系统。当轮船或风力发电厂运行时,这些力必须通过测试进行认证。因此, 在这个领域使用的力传感器必须进行标定。但是大力值传感器标定非常困难。


通常, 力源 (例如液压缸) 和参考力传感器用于大力值传感器标定。参考力传感器的精度决定着标定精度。


因此,HBM 开发了 力传感器集结系统,其由三个力传感器组成,通过三个小量程传感器将集结系统的 量程扩展三倍。这种系统主要用于标定等领域。


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