通过对例子的说明,来了解传感器测量系统中所应用的电学计量技术。先来介绍传统传感器热电偶的工作情况。由两根不同的导线组成了常用的热电偶,热电偶属于电能量传感器,将两根导线一端焊接,放入被测介质中,通常作为测量端使用。而未被连接的自由端称为冷端,连接于测量仪表所引出的导线。当冷端与热端存在温差时,热电偶则会将温差电动势生产出来,介质的温度也被测量仪表测出。热电偶的分度号根据材料的不同也会有相应的不同,温度与电动势的对应关系可以通过查表的方式找出。V信号就是输出热电偶的信号。所以,若将对应的V值输入倒测量仪表的输入端,便能够对温度测量仪表的准确性进行检测。V信号的提供就是数字毫伏或者点位差计信号发生器,这种温控仪表检测方法使常规中经常使用的。当发生系统故障时,可以将测量仪表的任意一端断开,将标准的V信号值输入倒两端,对测量仪表的准确性进行判断,这样就很容易对热电偶出现故障与否进行推断了。随着科学技术的发展,电学计量从直流、低频段逐步发展到高频、微波、毫米波、亚毫米波。杭州交直流电源校准机构
电学计量之磁矩量具分为两大类型:永磁体和载流线圈。1、永磁体一般以钴钢为材料,通常做成旋转椭球或圆柱形,其磁矩量值范围为0.1~100Am2,不确定度为0.1%~0.2%。采用永磁体作磁矩量具时,体积小、不需要电源、使用方便;但是磁矩值不连续,而且磁矩值随时间缓慢变化,受环境条件(温度、外磁场及机械振动)影响较大。2、载流线圈:任意电流回路的磁矩为线圈内的电流与线圈总面积的乘积。即:m=IKSW式中:KSW——线圈的面积常数,也称为线圈的磁矩常数。KSW可根据线圈尺寸计算得到,也可由实验方法确定。对于圆柱形线圈:KSW=SW式中:S——绕组的平均截面积;W——绕组匝数。采用载流线圈作磁矩量具,要求在线圈外部产生的磁场足够均匀。由绕组尺寸计算线圈磁矩常数的不确定度优于1×10-4。绍兴充放电测试仪校准价格电学计量测试所采用的测量方法具有较高的准确度和灵敏度。
电学计量标准:1、通过电容识别指纹传感器,在结合电容原理的基础上,电容一极为用户的手指,另外一极为硅晶片列阵,从而可以在人体微电场与电容之间产生微电流,且受指纹波峰波谷的影响,硅晶片会出现电容差,从而显示出指纹图像。2、霍尔感应器磁场导体经过电流的同时,垂直方向存在的力会导致电势差的产生。3、气压传感器运行期间应用了变阻设计模式,当电阻发生变化时,应在测量电压与电流的基础上,得到对应气压值。测量期间,物理量的转变主要通过智能手机传感器完成,将其转变为电流、电压以及光强等参数,再进行测量。除此之外,还可以利用手机检验此种方式的处理效果。由此看出,电学计量技术在传感器系统中占据十分重要的地位。
电学计量之直流电能计量,精密直流电能计量挑战:20世纪初,传统交流电表完全是机电式。使用电压和电流线圈的组合在旋转铝盘中感应涡流。铝盘上产生的转矩与电压和电流线圈产生的磁通量的乘积成正比。较后,在铝盘上添加一个破碎磁铁,使转速与负载消耗的实际功率成正比。此时,只需计算一段时间内的旋转次数即可计量耗电量。现代交流电表则更复杂,也更准确,并可防止窃电。现在,先进的智能电表甚至可以监测其非常精度,并且安装在现场时可全天候检测是否存在窃电迹象。无论是现代电表、传统电表、交流电表还是直流电表,都是根据其每千瓦时脉冲常数和百分比等级精度进行分类的。每千瓦时脉冲数表示电能更新率,即分辨率。等级精度表示电能的较大计量误差。与老式机械电表类似,给定时间间隔内的电能也是通过计算这些脉冲数进行计量;脉冲频率越高,瞬时功率也越高,反之亦然。电学计量的优点:电学信号便于处理和传输,能够实现快速测量、连续测量、连续记录和进行数据处理。
电学计量之直流电能计量,为什么直流电能计量很重要呢?21世纪,世界各国社会机关都在制定行动计划,以应对长期复杂的减少CO2排放的挑战。CO2排放已证实是造成气候变化严重后果的原因,同时对新型高效能源转换技术和改进电池化学组成的需求也在迅速增长。包括可再生和不可再生能源在内,只去年一年,世界人口就消耗了近18万亿千瓦时,而这一需求还在继续增长;事实上,在过去的15年里,消耗了超过一半的现有能源。为此,我们的电网和发电机还在不断地增长;如今,对更高效、更环保的能源的需求与日俱增。由于更容易使用,早期的电网开发人员使用交流电(ac)向世界供电,但在许多地区,直流电(dc)可显著提高效率。在基于宽带隙半导体的高效经济型功率转换技术发展的推动下,许多应用现在都看到了转换为直流电能的好处。因此,精确的直流电能计量变得越来越重要,特别是涉及到电能计费的地方。从工业生产的角度看待问题,利用电学计量技术排除故障以及准确测试。绍兴充放电测试仪校准价格
电学计量分为如下计量分专业:直流电压、直流电阻、交流阻抗、交直流比率等。杭州交直流电源校准机构
传感器测量系统中电学计量技术的应用:随着我国社会经济和科学技术水平的不断发展,诞生了集接口电路、存储器、微处理器、A/D转换器、传感器为一身的智能化数字仪表,该仪表能够支持线性电流、线性电压、热电阻、热电偶等输入的多种信号,对仪表可利用标准电流、电压源或者标准电流、电压表来进行检测。将压力转换成为电信号的传感器就是压力传感器,井数字显示控制器将电信号输出,或者通过数字表将数据显示出来,可达到控制压力的目的,有效对电气执行器件进行控制。杭州交直流电源校准机构
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