En mezurado de premo, vi povas rimarki, ke la mezurrezultoj ne tuj reflektas ŝanĝojn en eniga premo aŭ plene respondas kiam la premo revenas al sia komenca stato. Ekzemple, kiam vi uzas banĉambron por mezuri pezon, la sensilo de la pesilo postulas tempon por precize senti kaj stabiligi la legadon de via pezo. Larespondtempode la sensilo kondukas al komencaj datenfluktuoj. Post kiam la sensilo ĝustigas al la ŝarĝo kaj kompletigas la datumtraktadon, la legaĵoj montros pli stabilajn rezultojn.Tio ne estas difekto de la sensilo sed normala karakterizaĵo de multaj elektronikaj mezuraj aparatoj, precipe kiam temas pri realtempa datumtraktado kaj stabila atingo. Ĉi tiu fenomeno povas esti referita kiel sensilhisterezo.
Kio estas histerezo en premsensiloj?
Sensilohisterezotipe manifestiĝas kiam ekzistas ŝanĝo en enigaĵo (kiel ekzemple temperaturo aŭ premo), kaj la produktaĵsignalo ne tuj sekvas la enigŝanĝon, aŭ kiam la enigaĵo revenas al sia origina stato, la produktaĵsignalo ne plene revenas al sia komenca stato. . Tiu fenomeno povas esti vidita sur la karakteriza kurbo de la sensilo, kie ekzistas postrestanta bukloforma kurbo inter enigaĵo kaj produktaĵo, prefere ol rekto. Specife, se vi komencas pliigi la enigon de certa specifa valoro, la eligo de la sensilo ankaŭ pliiĝos laŭe. Tamen, kiam la enigo komencas malpliiĝi reen al la originala punkto, vi trovos, ke la eligvaloroj estas pli altaj ol la originaj eligvaloroj dum la reduktoprocezo, formante buklon aŭhisterezo buklo. Ĉi tio montras, ke dum la kreskanta kaj malkreskanta procezo, la sama eniga valoro respondas al du malsamaj produktaĵvaloroj, kio estas la intuicia montrado de histerezo.
La diagramo montras la rilaton inter eligo kaj aplikata premo en premosensilo dum la prema aplika procezo, reprezentita en la formo de histerezkurbo. La horizontala akso reprezentas sensilproduktaĵon, kaj la vertikala akso reprezentas aplikatan premon. La ruĝa kurbo reprezentas la procezon kie la sensilproduktaĵo pliiĝas kun iom post iom pliiĝanta premo, montrante la respondvojon de malalta ĝis alta premo. La blua kurbo indikas ke kiam la aplikata premo komencas malpliiĝi, la sensilproduktaĵo ankaŭ malpliiĝas, de alta premo reen ĝis malalta, prezentante la reagon de la sensilo dum la malŝarĝo de premo. La areo inter la du kurboj, la histerezbuklo, montras la diferencon en sensilproduktaĵo sur la sama prema nivelo dum ŝarĝado kaj malŝarĝo, tipe kaŭzita de la fizikaj trajtoj kaj interna strukturo de la sensilmaterialo.
Kialoj de Premo-Histerezo
La histerezfenomeno enpremsensilojestas plejparte influita de du gravaj faktoroj, kiuj estas proksime rilataj al la fizikaj trajtoj kaj funkciigadmekanismo de la sensilo:
- La elasta histerezo de materialo Ajna materialo suferos certan gradon da elasta deformado kiam submetita al eksteraj fortoj, rekta respondo de la materialo al la fortoj aplikitaj. Kiam la ekstera forto estas forigita, la materialo provas reveni al sia origina stato. Tamen, tiu reakiro ne estas kompleta pro la ne-unuformeco ene de la interna strukturo de la materialo kaj la etaj nemaligeblaj ŝanĝoj en la interna mikrostrukturo dum ripeta ŝarĝo kaj malŝarĝo. Tio rezultigas malfruon en mekanika kondutproduktaĵo dum kontinuaj ŝarĝaj kaj malŝarĝaj procezoj, konataj kielelasta histerezo. Ĉi tiu fenomeno estas precipe evidenta en la aplikado depremsensiloj, ĉar sensiloj ofte bezonas mezuri kaj respondi al premoŝanĝoj precize.
- Frikcio En la mekanikaj komponentoj de premosensilo, precipe tiuj implikantaj movantajn partojn, frotado estas neevitebla. Ĉi tiu frikcio povas veni de kontaktoj ene de la sensilo, kiel glitaj kontaktopunktoj, lagroj, ktp. Kiam la sensilo portas premon, tiuj frikciopunktoj povas malhelpi la liberan movadon de la internaj mekanikaj strukturoj de la sensilo, kaŭzante prokraston inter la respondo de la sensilo kaj la sensilo. reala premo. Kiam la premo estas malŝarĝita, la samaj frikciofortoj ankaŭ povas malhelpi la internajn strukturojn ĉesi tuj, tiel ankaŭ elmontrante histerezon dum la malŝarĝa fazo.
Tiuj du faktoroj kune kondukas al la histerezbuklo observita en sensiloj dum ripetaj ŝarĝaj kaj malŝarĝaj testoj, karakterizaĵo kiu ofte estas de speciala zorgo en aplikoj kie precizeco kaj ripeteblo estas tre postulataj. Por redukti la efikon de tiu histerezfenomeno, zorgema dezajno kaj materiala elekto por la sensilo estas decidaj, kaj softvaralgoritmoj ankaŭ povas esti necesaj por kompensi por tiu histerezo en aplikoj.
La histerezfenomeno enpremsensilojestas influita de diversaj faktoroj rekte ligitaj al la fizikaj kaj kemiaj trajtoj de la sensilo kaj ĝia operacia medio.
Kiuj faktoroj kondukas al sensilhisterezo?
1. Materialaj propraĵoj
- Elasta modulo: La elasta modulo de la materialo determinas la gradon da elasta deformado kiam submetita al forto. Materialoj kun pli alta elasta modulo deformas malpli, kaj iliaelasta histerezopovus esti relative pli malalta.
- Rilatumo de Poisson: La rilatumo de Poisson priskribas la rilatumon de laterala kuntiriĝo al longituda plilongiĝo en materialo kiam submetita forto, kiu ankaŭ influas la konduton de la materialo dum ŝarĝado kaj malŝarĝo.
- Interna strukturo: La mikrostrukturo de la materialo, inkluzive de kristala strukturo, difektoj, kaj inkludoj, influas ĝian mekanikan konduton kaj histerezkarakterizaĵojn.
2. Fabrika procezo
- Precizeco de maŝinado: La precizeco de maŝinado de sensilaj komponantoj rekte influas ĝian agadon. Komponantoj kun pli alta precizeco konvenas pli bone, reduktante aldonan frotadon kaj streĉan koncentriĝon kaŭzitan de malbona taŭgeco.
- Surfaca malglateco: La kvalito de surfaca traktado, kiel surfaca malglateco, influas la grandecon de frotado, tiel influante la respondrapidecon kaj histerezon de la sensilo.
- Temperaturŝanĝoj influas la fizikajn trajtojn de materialoj, kiel ekzemple la elasta modulo kaj frikciokoeficiento. Altaj temperaturoj ĝenerale igas materialojn pli molaj, reduktante la elastan modulon kaj pliigante frikcion, tiel pliigante histerezon. Inverse, malaltaj temperaturoj povas igi materialojn pli malmolaj kaj pli fragilaj, influante histerezon laŭ malsamaj manieroj.
3. Temperaturo
- Temperaturŝanĝoj influas la fizikajn trajtojn de materialoj, kiel ekzemple la elasta modulo kaj frikciokoeficiento. Altaj temperaturoj ĝenerale igas materialojn pli molaj, reduktante la elastan modulon kaj pliigante frikcion, tiel pliigante histerezon. Inverse, malaltaj temperaturoj povas igi materialojn pli malmolaj kaj pli fragilaj, influante histerezon laŭ malsamaj manieroj.
Riskoj
La ĉeesto de histerezo enpremsensilojpovas kaŭzi mezurajn erarojn, influante la precizecon kaj fidindecon de la sensilo. En aplikoj postulantaj altprecizajn mezuradojn, kiel precizecan industrian procezkontrolon kaj kritikajn medicinajn ekipaĵojn monitoradon, histerezo povas konduki al signifaj mezuraj eraroj kaj eĉ kaŭzi la tutan mezuran sistemon malsukcesi. Tial, kompreni kaj minimumigi la efikon de histerezo estas ŝlosila parto por certigi la efikan kaj precizan funkciadon depremsensiloj.
Solvoj por Histerezo en Premo-Sensiloj:
Por certigi la plej malaltajn eblajn histerezajn efikojn enpremsensiloj, fabrikistoj prenis plurajn ŝlosilajn mezurojn por optimumigi sensilan rendimenton:
- Selektado de materialoj: La elekto de materialoj ludas decidan rolon en histerezo. Tial fabrikistoj zorge elektas kernmaterialojn uzatajn en sensilkonstruado, kiel diafragmoj, sigeloj kaj plenigaj fluidoj, por certigi, ke ili elmontras minimuman histerezon sub malsamaj laborkondiĉoj.
- Optimumigo de dezajno: Plibonigante la strukturan dezajnon de sensiloj, kiel la formo, grandeco kaj dikeco de diafragmoj, kaj optimumigante sigelmetodojn, fabrikistoj povas efike redukti histerezon kaŭzitan de frotado, statika frotado kaj materiala deformado.
- Maljuniga traktado: Lastatempe produktitaj sensiloj povas elmontri signifan komencan histerezon. Tratraktado de maljuniĝokaj specifaj testaj programoj, materialoj povas esti akcelitaj por stabiligi kaj adaptiĝi, tiel reduktante ĉi tiun komencan histerezon. La suba bildo montras laXDB305suferantatraktado de maljuniĝo.
- Strikta produktadkontrolo: strikte kontrolante toleremojn kaj kvaliton dum la produktada procezo, fabrikistoj certigas la konsistencon de ĉiu sensilo kaj minimumigas la efikon de produktadaj variadoj sur histerezo.
- Altnivela kalibrado kaj kompenso: Iuj fabrikantoj uzas altnivelan ciferecan kompensan teknologion kaj multpunktajn kalibrajn metodojn por precize modeligi kaj korekti la histerezon en sensilaj eliroj.
- Efikectestado kaj gradado: Ĉiuj sensiloj spertas detalan testadon por taksi siajn histerezajn karakterizaĵojn. Surbaze de la testrezultoj, sensiloj estas gradigitaj por certigi, ke nur produktoj konformaj al specifaj histereznormoj estas liberigitaj al la merkato.
- Akcelita vivtestado: Por kontroli la agadostabilecon de sensiloj dum sia atendata vivdaŭro, produktantoj faras akcelitan maljuniĝon kaj vivtestojn sur specimenoj por certigi ke histerezo restas ene de akcepteblaj limoj.
Ĉi tiuj ampleksaj mezuroj helpas fabrikistojn efike kontroli kaj redukti la histerezfenomenon enpremsensiloj, certigante ke la sensiloj plenumas altajn precizecojn kaj fidindecpostulojn en realaj aplikoj.
Afiŝtempo: majo-09-2024