壓電傳感器選型指南

    壓電力傳感器與基于應變的傳感器具有明顯不同的特性。壓電力傳感器 由壓電晶體切片構成，受到壓向力時產生電荷。通常，兩個切片之間插入電極，它吸收所產生的電荷，周圍的外殼也用作電極。壓電傳感器的晶體和殼體的表面質量要求非常高，并且對力傳感器的測量質量(線性度，響應特性)至關重要。是否使用基于應變或壓電力傳感器取決于應用。以下應用中，壓電傳感器是優先選擇的：

• 傳感器安裝空間有限
• 初始負荷高的小力測量
• 測量范圍寬
• 非常高的溫度下測量
• 的過載穩定性
• 高動態

在下文中，我們將詳細介紹其典型的應用領域，并為您提供傳感器的選項指南。

壓電傳感器的應用領域:

1. 傳感器安裝空間有限

    壓電力傳感器結構非常緊湊 - 例如 CLP 系列 高度僅 3 到 5 mm (依據量程)。 因此，這種傳感器非常適合與現有結構集成。傳感器帶有一個集成的電纜，因為它們不能容納插頭，因此結構高度非常低。傳感器帶有所有螺紋尺寸，從M3到M14。結構高度低要求傳感器表面上的力盡可能均勻地分布。

2. 初始負荷高的小力測量

    當施加力時，壓電傳感器產生電荷。然而，傳感器受到超出實際測量的力，例如在安裝期間。所產生的電荷可能短路，將電荷放大器輸入端的信號設置為零。這樣就可以根據要測量的實際力來調節測量范圍。因此，即使初始負載與被測量的力相差很大，也能保證高測量分辨率。CMD600等電荷放大器可以實時連續地調節測量范圍，從而支持這些應用。

3. 測量范圍寬

    壓電傳感器在多階段中也具有優勢。首先，初始施加較大的力時。相應調整壓電測量鏈。第二階段涉及力的跟蹤，即小力變化測量。受益于壓電傳感器的特殊功能，包括物理消除電荷放大器輸入端的信號。電荷放大器輸入可以再次設置為零，并調整測量范圍以確保高分辨率。

4. *溫

   一些應用需要在非常高的溫度下測量力。在這些應用中，基于應變的力傳感器達到了其物理極限。然而，CHW 系列, 壓電力墊圈的工作溫度可高達300攝氏度。

5. *過載穩定性

    除了少數例外，所有壓電傳感器具有相同的靈敏度。這又意味著在給定力下具有20kN量程的力傳感器與700kN量程的傳感器的輸出信號相同。因此，在分辨率和精度方面，使用兩個傳感器中的哪一個是無關緊要的。測量鏈可以設置為大力值，但能夠測量非常小的力。

6. 高動態

    壓電傳感器具有非常小的位移并提供相應的高剛度 - 這使它們成為用于動態應用的理想選擇。然而，整個測量鏈對動態特性有影響。還需要考慮附件的剛度。壓電測量鏈通常非常適合于小力值的高度動態測量。 基于應變的力傳感器 是大力值動態測量的選擇。

哪種傳感器是正確的選擇?

    如果上述方面之一適用于您的應用，則需要使用壓電傳感器進行力測量。但是哪個傳感器是正確的?以下是典型用途選擇指南。

“壓電式力學墊圈廣泛應用。 我可以在我的應用程序中使用這樣的傳感器嗎?”

    大多數用戶喜歡壓電力墊圈，這樣可以與測量對象或機械地集成在一起，而不必進行重大的機械改變。 然而，這些傳感器總是需要通過預應力安裝，即使用螺釘或預應力組施加的初始載荷，以防止損壞并確保足夠的彎矩穩定性。 此外，需要校準，因為傳感器安裝對于測量點的靈敏度也是決定性的。 這意味著，安裝后，測量點的靈敏度需要通過校準來確定，以確保高質量的結果。

“我無法進行校準，但是，我希望使用壓電傳感器。”

    我們推薦: CFT 力傳感器

    已經施加過預應力和校準的傳感器可用于此類應用，CFT力傳感器可立即進行測量。交付時包括敏感度的測試記錄。

“我想要一個易于集成的傳感器;然而，我的應用程序需要一個插頭連接，我需要施加非常大的力”

    我們的提示: CFW 系列緊湊型墊圈

    CFW 力墊圈具有較高的高度，CFW / 700 KN 具有大尺寸，內徑為36 mm。受到不利的安裝條件的影響較小。CFW 力墊圈帶有插頭連接，非常靈活。可以連接不同的電纜，適用于惡劣環境。

“我需要在非常高的溫度下進行測量“

　　我們推薦: PACEline CHW 系列力墊圈

　　CHW系列力墊圈設計用于*溫度下使用。 CHW-2型號工作溫度高達200攝氏度，CHW-3 工作溫度高達300攝氏度。這些力墊圈需要進行校準。它們的低溫靈敏度允許在室溫下進行校準。

“空間是我應用的一個制約因素，安裝高度是決定性的因素."

    我們推薦: CLP 微型力墊圈

    CLP 系列非常適合此類應用，傳感器的結構高度只有3到5毫米，這取決于力墊圈的量程。此外，傳感器集成電纜，并適用于所有螺紋尺寸，從M3到M14。結構高度低要求傳感器表面上的力盡可能均勻分布。

  “無法容納一個力墊圈，而 CFT 或基于應變的傳感器也需要太多的空間。”

    正確的選擇: CST 壓電應變傳感器

　CST系列的應變傳感器非常小，只需一個螺釘安裝，能夠記錄非常小的應變，轉換為對應比例地信號。通過標定，CST/300 能夠用于測量壓力，用于電纜生產設備，壓機和鉚接設備等。CST應變傳感器具有非常高的靈敏度，結實可靠。測量精度依賴于傳感器材料。

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