連接基于應(yīng)變傳感器到放大器的信號(hào)電纜必須滿足多種不同的要求。測量的成功與基于力的操作設(shè)備可靠性一樣，也取決于電纜的選擇。因此，在規(guī)劃設(shè)置時(shí)，不僅要考慮選擇哪種傳感器，還需要考慮使用哪種電纜。

測量引線和標(biāo)準(zhǔn)電源電纜之間有什么區(qū)別？

為了回答這個(gè)問題，我們需要從考慮應(yīng)變傳感器輸出電壓的數(shù)量級開始。 應(yīng)變傳感器的輸出信號(hào)以mV/V為單位。 HBK提供的力傳感器，根據(jù)其設(shè)計(jì)，在加載額定力時(shí)，可提供0.5 mV/V至4 mV/V的輸出信號(hào)。

例如，當(dāng)施加250 000 N的力時(shí)，U10F/250KN的輸出信號(hào)為2 mV/V。 力傳感器通常在5 V的激勵(lì)電壓下工作。 這意味著在額定量程下，可獲得10 mV的輸出電壓，現(xiàn)代放大器可輕松將信號(hào)解析為500000多個(gè)數(shù)字。 數(shù)字對應(yīng)于0.02μV或0.5 N的電壓變化。 挑戰(zhàn)在于將這種變化從傳感器傳輸?shù)綔y量放大器，而不會(huì)損失或受到干擾。 因此，信號(hào)電纜必須滿足以下要求：

• 高效屏蔽，即使在EMC環(huán)境中也能保證安全
• 低電容和低線路電阻，否則將在電纜中創(chuàng)建RC元素，這可能會(huì)在快速測量過程中導(dǎo)致相移和振幅誤差，并充當(dāng)不需要的濾波器
• 導(dǎo)線的電容對稱性（每對導(dǎo)線需要具有相同的電容），以避免在使用載波頻率測量放大器時(shí)產(chǎn)生不必要的影響
• 高幾何對稱性，以補(bǔ)償電磁和電容影響

每根應(yīng)變信號(hào)電纜由四（或六）根獨(dú)立導(dǎo)線組成（見圖）。電纜導(dǎo)線之間的電容取決于電纜的設(shè)計(jì)和長度。理想情況下，所有電容都相同且盡可能低。電線顏色符合HBK標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)色和黑色為應(yīng)變電路提供 激勵(lì)電壓 ； 測量信號(hào) 為紅色和白色導(dǎo)線。我們通常建議使用應(yīng)變計(jì)測量的專業(yè)電纜。

為什么有不同類型的電纜？

上述方面僅涵蓋信號(hào)電纜的部分要求，以純粹以計(jì)量為先決條件。 在實(shí)踐中，需要許多附加功能，例如適用于 拖鏈、提高耐溫性或特別高的測量精度。任 何電纜都不能同時(shí)滿足所有這些要求。因此，HBK的力傳感器標(biāo)準(zhǔn)附件提供了三種類型的電纜，可滿足各種要求。

• 131型電纜 直徑小于4 mm，非常適合在惡劣環(huán)境中使用，包括拖鏈。從機(jī)械角度來看，它的小直徑有很大的優(yōu)勢，但它確實(shí)會(huì)產(chǎn)生更高的電容和電阻。因此，不建議將此電纜與高載波頻率（4.8 kHz）和長線路測量結(jié)合使用。此外，僅當(dāng)電纜較短（小于10 m）時(shí)，才建議在快速測量中使用。 當(dāng)需要測量非常小的分力時(shí)，也可以使用131型電纜。
• 139 B型電纜 的外徑為7.5毫米。除了對所有信號(hào)電纜導(dǎo)線屏蔽外，各對電纜也被屏蔽，即連接力傳感器輸出至測量放大器的兩根導(dǎo)線、承載激勵(lì)電壓的兩根導(dǎo)線和感應(yīng)線。這確保激勵(lì)電流不會(huì)影響測量信號(hào)線。 該電纜具有非常低的電容，也適用于高載波頻率和非常長的線路長度(≥ 100米）。是參考范圍內(nèi)高精度測量的優(yōu)選。另一方面，它非常堅(jiān)硬，彎曲半徑很大。因此，139B型電纜不適用于經(jīng)常移動(dòng)的應(yīng)用，也不適用于拖鏈。
• 157型電纜 是前面提到的兩者之間的折衷，具有低電容、低線路電阻，并且比雙屏蔽電纜硬度低。此外，它們還可用于更高溫度下的測量。

更多TIPS

• 除上述內(nèi)容外，溫度限制也很重要，化學(xué)品也會(huì)帶來問題。 由于不可能對電纜進(jìn)行各種化學(xué)品的測試，因此只有通過實(shí)際測試才能找到合適的電纜。
• 本文中提到的電纜 不適合在地面敷設(shè) 。對于這些應(yīng)用，我們建議您聯(lián)系我們HBK銷售人員，請他們提供解決方案建議。 如果您打算自己將插頭焊接到電纜上，請確保屏蔽接地。 對于HBK產(chǎn)品，電纜屏蔽層連接到力傳感器外殼和放大器外殼，為整個(gè)測量鏈創(chuàng)建法拉第籠。HBK測力鏈因此對電磁干擾具有很高的抗御力。EMC實(shí)驗(yàn)室測試并根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試是所有HBK力傳感器測試程序的一部分。
• 傳感器和放大器中不同的電勢會(huì)導(dǎo)致電纜屏蔽中的補(bǔ)償電流，這會(huì)嚴(yán)重干擾測量。因此，放大器外殼和傳感器必須在低電阻下短路。
• 如果您的應(yīng)用需要很長的電纜，我們建議使用延長線，尤其是使用帶有固定電纜的力傳感器時(shí)。我們通常建議使用應(yīng)變測量的專業(yè)電纜。

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