PCB®公司生產(chǎn)的壓電石英力和應(yīng)變測(cè)量傳感器具有高頻的動(dòng)態(tài)力和應(yīng)變測(cè)量的能力。典型的測(cè)量應(yīng)用涉及動(dòng)態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力，如：拉壓力，沖擊力，脈沖力，反作用力等。主要應(yīng)用有：碰撞測(cè)試，跌落測(cè)試，疲勞測(cè)試，斷裂測(cè)試和力值監(jiān)測(cè)等。

       是不是要問(wèn)怎么選擇？來(lái)，讓我們逐一看下這些常被問(wèn)及的為什么。

提問(wèn)

石英力傳感器與載荷傳感器是同一種傳感器嗎?

答： 從傳感器的名字來(lái)講-力和載荷-有時(shí)是可以互換的。然而，載荷傳感器更多指的是應(yīng)變式靜態(tài)力傳感器，石英力傳感器為壓電式(PE)的裝置。

提問(wèn)

在通常的稱重應(yīng)用中，石英力傳感器可以跟應(yīng)變式載荷傳感器互換嗎？

答案是：不可以。由于壓電漂移和放電時(shí)間常數(shù)的影響，石英力傳感器不能長(zhǎng)時(shí)間對(duì)物體進(jìn)行稱重測(cè)量。PE力傳感器不能實(shí)現(xiàn)DC (0 Hz)響應(yīng)。 

提問(wèn)

與電阻應(yīng)變式傳感器相比壓電石英力傳感器具有哪些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)？

答：動(dòng)態(tài)范圍 –定義為傳感器可測(cè)的小幅值（本底噪聲）至大幅值（滿量程）的比率。石英力傳感器的動(dòng)態(tài)范圍比電阻應(yīng)變式高10倍以上。

       剛度 – 石英力傳感器的剛度一般比電阻應(yīng)變式傳感器高10倍以上。

       靈敏度穩(wěn)定性 – 石英力傳感器由無(wú)活動(dòng)件的固體組件制造，無(wú)老化效應(yīng)。

       線性測(cè)量范圍 – PE石英力傳感器的線性測(cè)量范圍是應(yīng)變式載荷傳感器的數(shù)倍。工作量程能夠擴(kuò)展到1000倍以上。

       溫度范圍 –電荷型石英力傳感器工作溫度可達(dá)400 °F (204 °C)。電阻應(yīng)變式只能到 200 °F (93 °C).

       尺寸 – 量程為 5,000 lb (22 kN) 的石英力傳感器直徑尺寸為0.75 inch (19 mm) ，而具有相同測(cè)量能力的電阻應(yīng)變式的尺寸為 3-4 inch (76-102 mm) 。

       壽命周期成本 – 石英力傳感器由于剛度很大，具有更長(zhǎng)的使用壽命。而且需要校準(zhǔn)的次數(shù)比電阻應(yīng)變式要少。 

提問(wèn)

石英力傳感器的上升時(shí)間指的是什么？

答： 上升時(shí)間定義為：給力傳感器施加一個(gè)階躍信號(hào)，傳感器從終穩(wěn)定值的10%到90%所用的時(shí)間。自由狀態(tài)（未安裝）下，傳感器的上升時(shí)間可以通過(guò)取傳感器自然頻率的倒數(shù)大體獲得。

其中:
     fn = 自然頻率（Hz）
    Tp = 峰值時(shí)間（s）
      可是，計(jì)算實(shí)際的上升時(shí)間會(huì)由于不同應(yīng)用引起的安裝自然頻率不同而變得十分復(fù)雜。由于附加的質(zhì)量存在，傳感器的自然頻率會(huì)降  低。通常對(duì)于安裝好的力傳感器的峰值時(shí)間為自然周期的四分之一。

       舉例1: PCB® 的力環(huán)，型號(hào)為 202B ，自由狀態(tài)下的自然頻率為 60 kHz.

在壓電式（PE）力傳感器中，使用石英晶體與使用陶瓷材料相比有何優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)？

答：長(zhǎng)期穩(wěn)定性好 – 石英為自然壓電晶體，不會(huì)受到大的機(jī)械，熱或者電氣沖擊的影響。
       具有短時(shí)靜態(tài)校準(zhǔn)能力 – 常見的定負(fù)載準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)可以通過(guò)使用電荷放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)。陶瓷元件需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。
       剛度要高得多 –從很小的輸入到滿量程均具有好的線性度。
       熱敏感性更小 – 在很寬的工作溫度范圍內(nèi)，靈敏度變化很小。
       電容值更低– 可以輸出更高的電壓 (電壓 = 電荷量 / 電容)，更小的噪聲。
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