传感器原理及工程应用设计
传感器原理及工程应用作业
目录第三章 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。
3—1。
什么是应变效应？什么是压阻效应？利用应变效应和压阻效应解释金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理。
(2)3—2。
试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿方法。
(2)3.试用应变片传感器实现一种应用。
(3)第四章 (3)4-1。
说明差动变隙式电感传感器的主要组成、工作原理和基本特征。
(3)4 —3。
差动变压器式传感器有哪几种结构形式?各有什么特点? (3)4—10。
何为涡流效应?怎用利用涡流效应进行位移测量？ (3)4—11。
电涡流的形成范围包括哪些内容？他们的主要特点是什么？ (3)5。
用电感式传感器设计应用 (4)第五章 (4)5-1.根据工作原理可以将电容式传感器分为哪几类？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合? (4)5-9.简述差动式电容测厚传感器系统的工作原理。
(4)第六章 (4)6-1.什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？ (4)6—3.简述压电陶瓷的结构及其特性。
(4)3。
利用压电式传感器设计一个应用系统 (5)第七章 (5)7-4。
什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？ (5)7-6。
温度变化对霍尔元件输出电势有什么影响?怎样补偿? (5)第八章 (5)8-1.光电效应有哪几种？相对应的光电器件有哪些? (5)8—2.试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电池的工作原理，在实际应用时各有什么特点？ (6)8-6。
光在光纤中是怎样传输的？对光纤及入射光的入射角有什么要求? (6)8-7。
试用光电开关设计一个应用系统. (6)第九章 (7)9—1。
简述气敏元件的工作原理 (7)9-2。
传感器原理及工程应用(第三版)郁有文1-5第2章
第2章 传 感 器 概 述
图2-2 传感器的灵敏度
第2章 传 感 器 概 述 2. 线性度 传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线 性程度。输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。从传 感器的性能看， 希望具有线性关系， 即理想输入输出关系。但
实际遇到的传感器大多为非线性。
在实际使用中，为了标定和数据处理的方便，希望得到线 性关系，因此引入各种非线性补偿环节，如采用非线性补偿电 路或计算机软件进行线性化处理，从而使传感器的输出与输入 关系为线性或接近线性，但如果传感器非线性的方次不高， 输
第2章 传 感 器 概 述
图2-1 传感器组成方框图
第2章 传 感 器 概 述 传感器技术是一门知识密集型技术。传感器的原理有各种 各样，它与许多学科有关，其种类十分繁多，分类方法也很多，
但目前一般采用两种分类方法：一种是按被测参数分类，如温
度、压力、位移、速度等；另一种是按传感器的工作原理分类， 如应变式、电容式、压电式、磁电式等。 本书是按后一种分类 方法来介绍各种传感器的，而传感器的工程应用则是根据工程 参数进行叙述的。对于初学者和应用传感器的工程技术人员来
器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。
传感器在全量程范围内最大的迟滞差值ΔHmax与满量程输出值YFS 之比称为迟滞误差，用γH表示，即
H max H 100 % YFS
（2-4）
第2章 传 感 器 概 述 产生这种现象的主要原因是由于传感器敏感元件材料的 物理性质和机械另部件的缺陷所造成的，例如弹性敏感元件 弹性滞后、 运动部件摩擦、 传动机构的间隙、紧固件松动等。 迟滞误差又称为回差或变差。
第2章 传 感 器 概 述
第2章 传 感 器 概 述
传感器的原理及应用设计
传感器的原理及应用设计1. 传感器的概述1.1 传感器的定义传感器是一种可以将物理量或化学量转化为电信号或其他可识别形式的装置。
它主要由感受器和转换器两个部分组成。
1.2 传感器的分类传感器根据物理量的不同可以分为温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
传感器也可以按照工作原理的不同进行分类，如电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器等。
2. 传感器的原理2.1 电阻式传感器原理•电阻式传感器利用物质的阻性特征，当受到外部影响时，物质的阻值会发生变化，从而通过测量电阻值的变化来获得物理量的信息。
•典型的电阻式传感器有温度传感器、湿度传感器等。
2.2 压电式传感器原理•压电传感器利用压电效应，即在某些晶体中，施加压力会生成电荷，从而将物理量转化为电信号。
•压电式传感器常用于测量压力、加速度等物理量。
2.3 光电传感器原理•光电传感器通过光敏元件将光信号转换为电信号，常用于测量光强、光电流等物理量。
•光敏元件包括光敏二极管、光敏电阻等。
3. 传感器的应用设计3.1 温度传感器应用设计•温度传感器广泛应用于各个领域，如气象、工业控制、医疗设备等。
•在设计温度传感器应用时，需要考虑传感器的精度、响应速度、耐高温等特性。
3.2 压力传感器应用设计•压力传感器常用于工业自动化、车辆控制等领域。
•在设计压力传感器应用时，需要考虑传感器的量程范围、精度要求、介质兼容性等。
3.3 光电传感器应用设计•光电传感器常用于自动控制系统、光学测量等领域。
•在设计光电传感器应用时，需要考虑传感器的灵敏度、光源的选择、抗干扰能力等。
4. 传感器的未来发展趋势•随着技术的进步，传感器在各个领域的应用将变得更加普遍和精确。
•未来传感器的发展趋势包括微型化、智能化、无线化等。
总结传感器作为现代工程技术中的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
通过本文对传感器的原理及应用设计的介绍，我们可以更好地了解传感器的工作原理和应用场景。
随着科技的不断进步，传感器将在更多领域发挥重要作用，为我们的生活带来更多便利和创新。
传感器技术及工程应用
传感器技术及工程应用1. 什么是传感器？大家好，今天我们来聊聊传感器技术。
听起来可能有点高大上，但其实它就像你生活中的小助手，默默地工作着。
传感器，简单来说，就是能够感知周围环境变化的小设备。
就像你在阳光下眯起眼睛，传感器也是用来“看”这个世界的，能感知光线、温度、湿度、运动等等。
想象一下，你的手机有个小眼睛，能知道你在什么时候打电话，什么时候在玩游戏，甚至在你听音乐的时候调节音量。
这就是传感器在背后默默地做功劳呢！1.1 传感器的工作原理那么，传感器是怎么工作的呢？其实原理并不复杂，很多时候都是利用物理或化学反应来完成感知的。
比如说，温度传感器像是一个热情的小伙伴，它能感知周围的温度变化，然后把这些信息传递给其他设备，像是空调或者暖气系统，让你的室内温度保持在一个舒适的范围内。
想想吧，夏天在炎热的阳光下，空调突然给你来一阵清凉，真是爽翻天了！1.2 传感器的种类传感器的种类可真是五花八门，像是一个大家庭，各有各的“绝活”。
比如，光传感器就像个“摄影师”，专门负责感知光线的强弱；而加速度传感器就像是一个运动员，能感知物体的运动状态；还有气体传感器，它就像个“侦探”，能嗅出空气中有害气体的存在。
这些传感器不仅能让我们的生活更加便利，还能在许多工程应用中发挥巨大的作用。
2. 传感器在工程中的应用2.1 智能家居说到传感器的应用，智能家居绝对是个热点。
想象一下，早上你刚睁开眼，窗帘自动打开，阳光洒进房间。
咦，怎么做到的？这就得益于光传感器和窗帘电机的完美配合。
还有，温湿度传感器会告诉空调室内的温度，让你不再受到“冷热交替”的折磨，真是为生活添彩！更神奇的是，智能家居还能通过手机控制，就像你身边有个万能遥控器，随时随地，想开就开。
2.2 工业自动化当然，传感器在工业领域也大显身手。
在制造业中，各种传感器被广泛应用于设备监测和故障诊断。
想象一下，一个工厂的机器在运转时，传感器能够实时监测它们的状态，及时发现问题，防止事故发生。
五种常用的传感器原理及应用
五种常用的传感器原理及应用目录1.序言 (1)2.传感器定义 (3)3.传感器选择的标准 (3)4.传感器分类的标准 (3)5.五种常用的传感器类型及其特点 (5)5.1.温度传感器 (5)1.2.红外传感器 (5)1.3.紫外线传感器 (7)1.4.触摸传感器 (8)1.5.接近传感器 (8)6.传感器选用原则 (9)7.先进的传感器技术 (10)7.1.条形码识别 (10)7.2.转发器 (11)7.3.制造部件的电磁识别 (11)7.4.表面声波 (11)7.5.光学字符识别(OCR) (11)1.序言一台设备所采用的的传感器是否先进、可靠有时直接决定了设备的先进性和可靠性。
图1传感器工作原理很多机械工程师在观念上有一个误区：机械工程师只负责机构的东西，传感器、电气元件选用及控制方案是电气工程师或系统工程师的事。
如果你是某个项目的总设计工程师，在方案构想阶段就要考虑到选用哪些类型的传感器以及设备的动作流程和控制方式。
生物信息：是反映生物运动状态和方式的信息。
碱基序列便是生物信息。
自然界经过漫长时期的演变，产生了生物，逐渐形成了复杂的生物世界。
生物信息形形色色，千变万化，不同类的生物发出不同的信息。
，人们对生物信息的研究已取得了一些可观的成果，人们发现，鸟有“鸟语”，兽有“兽语”，甚至花也有“花语”。
人们还发现生物信息与非生物信息之间有着某种必然的联系，如燕子、大雁的飞来飞去，预示着季节的变换和气温的升降；鱼儿浮出水面预示着大雨即将来临;动物的某些反常现象，预示着地震即将发生的信［息、******。
物理信息：包括声、光、颜色等。
这些物理信息往往表达了吸引异性、种间识别、威吓和警告等作用。
比如，毒蜂身上斑斓的花纹、猛兽的吼叫都表达了警告、威胁的意思。
萤火虫通过闪光来识别同伴。
红三叶草花的色彩和形状就是传递给当地土蜂和其它昆虫的信息。
化学信息：生物依靠自身代谢产生的化学物质，如酶、生长素、性诱激素等来传递信息。
传感器原理及工程应用第4章
Z2 Z4 U0 U AC U AC Z1 Z 2 Z3 Z 4
因
Z3 Z 4 R0
Z2 1 U0 U AC U AC Z1 Z 2 2 Z 2 Z1 U AC Z1 Z 2 2
所以：
第4章 电感式传感器
传感器原理及应用
4.1变磁阻式传感器（自感式） 4.1.3 测量电路（转换电路） （1）交流电桥式
U
Ui
(a)残余电压的波形
1
UZ t
UZ
2
3
4 5 t
(b)波形分析
1 基波正交分量 2 基波同相分量 3 二次谐波 4 三次谐波5 电磁干扰
零点残余电压产生原因： ①基波分量 由于差动变压器两个次级绕组不可能完 全一致，因此它的等效电路参数（互感M、 自感L及损耗电阻R）不可能相同，从而使两 个次级绕组的感应电动势数值不等。又因初 级线圈中铜损电阻及导磁材料的铁损和材质 的不均匀，线圈匝间电容的存在等因素，使 激励电流与所产生的磁通相位不同。
衔铁气隙增大Δσ时,电感的相对减小量为
L 2 2 3 [1 ( ) ] ( ) ( ) L0 0 0 0 0 0 0
第4章 电感式传感器
传感器原理及应用
4.1变磁阻式传感器（自感式） 4.1.2 输出特性 对上式作线性处理忽略高次项时
L1 L2 2 K0 L0 0
第4章 电感式传感器
传感器原理及应用
4.1变磁阻式传感器（自感式） 4.1.2 输出特性 讨论： • 比较单线圈，差动式的灵敏度提高了一倍； • 差动式非线性项比单线圈多乘了(Δσ/σ)因子； • 不存在偶次项，因Δσ/σ<<1，线性度得到改善。 • 差动式的两个电感结构，可抵消温度、噪声干扰 的影响。
新型传感器的原理和应用
新型传感器的原理和应用传感器是一种能够将物理量或化学反应等转换为数字信号的电子设备，而新型传感器则指的是在传统传感器的基础上，加入了新的元器件或采用了更先进的原理进行设计的传感器。
新型传感器具有更高的精度、更广的适用范围及更好的可靠性，因此在当前的信息时代中被广泛应用于各种领域中。
一、新型传感器的原理1、光电传感器光电传感器是利用光电器件将光信号转换为电信号的传感器。
例如，常见的反光式传感器是利用发射器发出的光束被反射回来后被接收器接收的原理，作为触发电平来控制设备的运行。
2、声波传感器声波传感器是采用超声波、声纳等原理来测量物体的位置、形状等参数的传感器。
例如，超声波定位装置利用了超声波发射器和接收器之间的反射原理，通过计算返回的时间和距离来确定物体的位置。
3、生物传感器生物传感器是基于生物学原理、技术和材料，在微观尺度下建立的一种新型传感器。
例如，基于DNA的生物传感器就是通过在电极表面固定DNA分子，利用DNA分子与目标分子的特异性识别性，达到检测目标分子的目的。
二、新型传感器的应用1、智能家居智能家居可以通过无线网络连接智能传感器，从而实现温度、湿度、烟雾、气体、光照等参数的实时监测和远程控制。
例如，利用温湿度传感器可以实现室内温度的调节，通过烟雾传感器可以及时检测火灾情况。
2、工业制造传感器技术在工业制造领域的应用十分广泛，实现了整个生产链的自动化和数字化。
例如，采用压力传感器，可以实时检测液压系统的压力变化，从而确保工程机械的运行安全。
3、医疗健康新型传感器的应用在医疗健康领域也具有巨大潜力。
例如，通过生物传感器可以检测人体内的生理指标，如血液中的葡萄糖、脂肪等，从而帮助人们实现远程监测和健康管理。
4、无人驾驶随着人工智能的发展和传感器技术的不断更新，无人驾驶技术已取得了长足进步。
例如，利用激光雷达和摄像头等传感器，可以在车辆运行时检测周围环境，进而实现自主驾驶的功能。
总之，新型传感器具有越来越广泛的应用领域，未来将会有更多类别、更先进的传感器技术不断涌现，为人类的生活带来更多的便利和安全。
传感器原理及工程应用
传感器原理及工程应用1. 传感器的基本概念要聊传感器，得从最基础的东西说起。
传感器，简单来说，就是一种可以感知外界信息的装置。
就像是你手上的一双眼睛，能够看见周围发生的事情。
它们的任务是将这些信息转化成我们可以理解的数据。
想象一下，你的手机屏幕能够自动调整亮度，这背后就是传感器在发挥作用。
它们通过感应周围的光线强度来决定屏幕的亮度，这一过程就像是你给手机配了一双聪明的眼睛，它能根据环境的变化来做出调整。
2. 传感器的工作原理2.1 传感器的基本原理那么，传感器到底是怎么工作的呢？说白了，它们是通过检测环境中的某些特定量，比如温度、湿度或者光线强度，然后把这些信息转化成电信号。
接下来，这些电信号被送到处理系统，最后变成我们能理解的形式。
打个比方，你在烤箱里烤蛋糕，传感器就像是一个小侦探，时刻监视着温度的变化。
一旦蛋糕的温度达到预设的标准，传感器会发出信号，告诉烤箱“嘿，该关火啦！”这样，你的蛋糕才能刚刚好，不会过熟也不会半生不熟。
2.2 不同类型的传感器传感器的种类可多了，比如温度传感器、压力传感器、加速度传感器等等。
每种传感器都有自己的“特长”。
温度传感器负责监测温度，压力传感器则关注压力变化，像在车胎里监测气压就是它的工作。
加速度传感器呢，则能够感知物体的运动状态，甚至能检测到你的手机是不是在掉落。
想象一下，你的手机屏幕突然变暗，可能就是因为温度传感器发现了热量的变化，调整了亮度。
3. 传感器在工程中的应用3.1 传感器在汽车中的应用传感器在工程领域中的应用可谓是无处不在。
在汽车工业中，传感器的作用尤为重要。
你可以把它们想象成车上的“小帮手”，比如汽车中的倒车雷达。
它通过传感器检测车后方的距离，提醒司机“哎呀，小心点儿，不要撞到东西啦！”这让停车变得简单多了。
而且，在现代汽车里，传感器还能帮助实现自动驾驶，确保你在行驶过程中不会出现意外，真的是高科技的好帮手。
3.2 传感器在智能家居中的应用再来说说智能家居。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传感器原理及工程应用设计传感器原理及工程应用设计（论文）压电传感器在动平衡测量系统中的设计与应用学生姓名：李梦娇学号：20094073231所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化（2）班中国·大庆2011年12月摘要传感器是动平衡测量系统中的重要元件之一, 是一种将不平衡量产生的振动信号不失真地转变成电信号的装置。
利用压电式力传感器作为动平衡测量系统中的敏感元件来测量不平衡质量引起的振动。
重点阐述了该压电式力传感器的结构设计、安装位置设计及振动信号检测中的关键问题。
同时, 详细分析了该传感器的信号调理电路特点。
现场实验结果表明, 设计的压电式力传感器在动平衡测量中的性能良好。
动平衡处理是旋转部件必须采取的工艺措施之一, 以单片机为核心的动平衡测量系统将逐步取代常规动平衡仪。
关键词：动平衡振动信号压电式力传感器调理电路测量系统单片机ABSTRACTAs one of the important elements in the dynamic balancing measurement system, transducer is the device that converts the vibration signal caused by the mi balance into electrical signal without distortion. The piezoelectric pressure transducer is app lied to dynamic balancing measurement system formeasuring the vibration caused by mi balanced mass. The structure design and the installation location of the piezoelectric force transducer and the critical issues in vibration signal detection are expounded. The characteristics of the signal conditioning circuit ofthis transducer are analyzed in detail. The experimental results show that the performance of the piezoelectric pressure transducer offers excellent performance in dynamic balancing measurement. The dynamic equilibration measurement is one of the main technological steps to betaken for all the swiveling part s. T he conventional dynamic equilibration measurement system is being replaced by a new o ne based on a monolithic computer.Keyword:dynamic balance vibration signal Piezoelectric force transducer Conditioning circuit Measurement system Monolithic computer目录前言动平衡测量是将转子不平衡离心力产生的振动信号, 通过传感器转换成电信号, 经前置滤波、放大、A /D转换后, 由信号处理得到转子不平衡量信息。
其中, 获取高质量的振动信号是保证高精度动平衡测量的首要环节。
因此, 作为测振系统重要部件之一的传感器, 其选择至关重要。
目前, 国内外动平衡机中广泛采用压电加速度传感器作为敏感器件来测量不平衡质量引起的振动, 由于这种传感器是测量振动的加速度值, 而在位移幅值相同时,加速度值与信号的频率平方成正比。
所以对于低频段的信号而言, 加速度值可能会相当小, 而对于高频段的信号,加速度值则可能会很大。
例如:对于振动位移1mm、频率1H z 的低频信号, 其加速度值仅为0. 04m / s2; 而对振动位移0. 1 mm、频率10 kHz 的高频信号, 其加速度值则可达4@105 m / s2 [ 1]。
所以加速度传感器不适合测量高低两端频率的振动信号。
由于本动平衡测量系统的平衡转速设计为220 r/m in, 对应信号频率为3. 67H z的低频信号, 设计中考虑采用压电式力传感器来测量周期性离心力经振动系统传递后的振动信号。
这种传感器结构简单、制作方便、灵敏度高、频率特性好, 尤其是其刚度和谐振频率较高, 保证了振动力的无损失传递,特别适用于动态测量。
针对本设计的新型动平衡测量系统, 制作了一种压电式压力传感器。
重点讨论了传感器的结构设计、安装位置和传感器信号调理电路的设计, 并进行了现场实验。
常规动平衡仪以分立元件为核心、微安表指示,或者采用光点瓦特计。
近几年来, 以单片机为核心的智能式测量系统正逐步取代微安表、光点瓦特计测系统, 成为新一代的动平衡测量系统。
本文介绍098 单片机在动平衡测量中的应用方法。
1 压电传感器的结构设计和测量原理1.1 压电传感器的结构设计压电式力传感器的结构如图1所示, 主要由上盖板、密封圈、绝缘片、压电陶瓷片组、电极、绝缘套、壳体、底座等组成。
为避免传感器本身应变传递到压电元件上输出虚假信号而影响传感器的灵敏度, 上盖板、壳体及底座均采用了刚度较大的高强度镍铬钢; 绝缘套材料为聚乙烯; 2片陶瓷片作为绝缘片隔离上盖板和压电陶瓷片组; 电极材料为导电性能良好的铜, 其形状和大小与压电陶瓷片一致; 压电陶瓷片组由2片几何尺寸完全相同(直径16mm, 厚度1mm)的PZT(锆钛酸铅)圆片形压电陶瓷并联组成。
图1 压电传感器结构示意图Fig. 1 The structure of piezoelectric transducer1.2 压电传感器尺寸参数确定压电式力传感器应该具有足够的承载能力、较高的固有频率和绝缘电阻, 对于压电陶瓷片半径r 和厚度t的设计要着重考虑。
参考压电石英参数的确定原则[ 2]:{R=p PR F 1（1）式中: F 1 为传感器所能承受的极限载荷, 主要包括传感器的预载(最大被测载荷的1 /8)及传感器承载面上所能承受的最大过载载荷(过载系数取1. 5); Rp 为压电陶瓷片的抗压强度极限。
同时, 由该动平衡测量系统的结构特点可知, 压电传感器承受的动态载荷力和不平衡离心力以及振动系统几何参数的关系为[ 3- 4]:)cos()cos()(2212211A Xt A RX M Xt A RX M F F S L R ++=-=22F S R M )cos()cos(4232A Xt A RX M Xt A RX L ++ (2) 式中:1S 、2S 、1A 、2A 、3A 、4A 振动系统的几何参数;L M 、R M 为左右校正面上的不平衡质量; X 为转子旋转角速度; R 为待测工件的旋转半径;1F 、2F 为两个传感器所受动态载荷力。
该系统设计测量的最大不平衡量为400 g, 由式( 2)可得到作用在传感器承载面上的最大载荷。
压电陶瓷片的抗压强度极限取120 N /mm2, 则压电陶瓷片的半径由式( 1)计算为8 mm 。
综合压电陶瓷片的抗弯强度、传感器的固有频率及绝缘阻抗几个因素, 其厚度t 选取为1mm 。
1. 3 测量原理压电传感器的工作原理为: 待测转子旋转时, 由于不平衡质量而产生周期性的离心力, 使得振动系统做受迫机械振动, 其振动频率与转子旋转频率相同, 振动幅值与不平衡量成正比。
该交变的周期性振动力作用在压电传感器上, 根据压电效应, 将压力转换成电荷, 经后续调理电路及数字信号处理可以获得转子的不平衡量信息。
当上述压力作用在压电传感器上时, 因为两片压电陶瓷片并联, 所以产生的电荷为:F d Q 332= (3)式中: 33d 为压电晶片的压电系数。
两个传感器所受动态力分别为:)sin()(1211H Xt RX m t F += （4）)sin()(2222H Xt RX m t F += （5）所以两个压电传感器输出的电荷分别为:)sin(2121331H Xt X m d Q += （6）)sin(2222332H Xt X m d Q += （7）传感器输出电容为:tEPD C 22= （8） 式中: E= 1 500*1110- F /m 为压电陶瓷片的介电常数D = 16mm 为压电陶瓷片直径; t= 1 mm 为压电陶瓷片厚度; 故代入公式t EPD C 22=中，得C= 6.03 nF 。
2 系统组成2. 1传感器安装位置设计双面动平衡测量中, 作为测振元件的两个传感器的测量值之间相互关联, 相互制约。
每个传感器的测量值均受两个校正平面上不平衡离心力共同影响,单个校正平面上的校正质量须通过平面分离方程对两个传感器的测量值解耦获得。
对于常规的待测工件,其左右校正平面位于两支中间的简支梁结构形式或左右校正平面位于两支承外侧的外悬结构形式的动平衡测量系统, 两传感器安装在不同测量平面, 其承受的动态载荷力相差很大, 而且周围环境诸如噪声、温度和湿度等对传感器的影响不同。
关联程度越高对测量结果的影响越大, 则平面分离程度越低。
以图2( a)所示的外悬结构形式为例进行说明。
设:)()cos(2t v Xt R mX F += （9）式中: m 为不平衡质量;R mX 2 为不平衡质量引起的离心力; X 为转子旋转角速度; v( t)为各种噪声及其它干扰。
根据力矩平衡关系得到两传感器受到的载荷力分别为:22211)]()cos([L t v Xt R mX FL L F +== （10）))](()cos([)(1122112L L t v Xt R mX L L F L F ++=+= （11）由式( 10)和式( 11)可知, 各种噪声和干扰对两个传感器的影响差别很大, 导致两传感器的灵敏度变化不一致, 长此以往, 两传感器的性能差别变大, 导致测量的重复性降低和一次不平衡降低率增加。
综上所述, 将两个传感器安装在同一测量平面内, 如图2( b)所示。
分别测量主轴套筒相对于横梁的动态载荷力以及横梁相对于机座的动态载荷力, 这样噪声和干扰对在同一测量平面内传感器的力矩作用相同。