传感器是电子试验机的主要测量部件其技术指标对试验机的准确度指标影响很大。电子试验机中 使用的多数是应变式负荷传感器其技术指标的判定依据有JJG391-1985《负荷传感器》和JJG669-2003《称重传感器》。其中测力用传感器 以JJG391-1985《负荷传感器》为技术依据衡器用传感器以JJG669-2003《称重传感器》为技术依据。
(1)传感器的准确度
用于传感器出厂检验的力标准机主要分为静重式、杠杆式和叠加式等几种。其中静重式力标准机准确度高一般可以达到0.005%~0.01%的准确 度可0.02级~0.03级的传感器但由于采用砝码直接加荷因此制造价格高除个别大型传感器厂的静重式力标准机可达到100kN~200kN 外一般传感器生产厂家的静重式力标准机多为10kN。
由于市场竞争激烈近几年试验机价格大幅下降制造厂家出于对成本的考虑会选用级别较低、价格较便宜的0.1级传感器并认为使用0.1级的传感器制造0.1级的试验机绰绰有余这也对试验机准确度产生影响。
同时由于规程中采用的是满量程相对误差因此转换为相对误差时传感器的准确度更低。
(2)传感器的稳定性
影响负荷传感器性能的指标包括:重复性(%FS)、直线度(%FS)、滞后(%FS)、长期稳定性(%FS/月)、蠕变/蠕变恢复(%FS)、输出温度影响(%FS/10K)等。其中重复性、直线度、滞后(合称综合误差为主要技术指标。
由于电子试验机在计算机数据处理软件方面具有内部校准和非线性修正程序可以对传感器的非线性误差进行修正使试验机在后的示值误差数据 非常好可以在0.2%~ 0.3%以内但试验机制造厂家往往只关注综合误差指标而容易忽视其他几个技术指标造成试验机的长期稳定性不理想。
其中输出温度影响是传感器的一个重要指标以0.03级传感器为例其输出温度影响允差为%0.03%FS/10K即温度每变10℃传感器信 号输出会产生0.03%FS/10k的变化即在10%量程时有可能产生0.3%的变化。同样0.03级传感器的长期稳定性为0.06%FS/月即在10%量程时有可能产生%0.6%的变化。
这些误差是无法通过软件程序进行修正的。在实际工作中人员会发现一些电子试验机在后数据值非常好但过一段时间就会出现较大的误差这往往就是由于传感器不稳定造成的。
(3)传感器使用下限的问题
由于现在的A/D转换技术发展迅速20位、甚至24位的转换模块都已开始普及应用对传感器输出电信号的测量已经比较准确因此试验机生产厂家也 不断扩展试验机的测量下限从原来的10%扩展到现在的1%甚至0.5%都有但这只是考虑了A/D转换的因素并没有考虑传感器的因素。
从负荷传感器的规程可以看出负荷传感器的点是从10%~20%开始其技术指标也是以此为依据确定的在传感器1%的量程下使用各种因素对传感器的影响是不确定的传感器的零点漂移和零点温度影响等指标会对测量误差产生较大的影响。
同时由于许多电子试验机具有零位自动跟踪功能零点输出值在一定范围内变化时程序会将其自动置零我们平时看到试验机的零点值十分稳定就是这个原因但这就令我们没法知道真正的零点漂移误差。
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