什么是稱重傳感器有什么特點
什么是稱重傳感器有什么特點
1. 什么是稱重傳感器
稱重傳感器是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。
2. 稱重傳感器的外形構(gòu)造與測重形式
稱重傳感器的外形構(gòu)造隨被測對象的不同，其外形構(gòu)造也會不同。
A比較常見的稱重傳感器的外形構(gòu)造
柱式，S型，輪輻式，環(huán)式，碟式，箱形等。
B測重形式
正應(yīng)力測量(柱型、單點式等)，剪應(yīng)力測量(雙剪切梁式、部分S型、輪輻式等)；
又可分為壓式(柱式、碟式等)、拉式(部分S型傳感器、環(huán)式傳感器)、拉壓兩用(部分柱式、輪輻式、S型等)
C彈性元件內(nèi)部應(yīng)變梁的結(jié)構(gòu)形式
平行梁、剪切梁等。
D不同結(jié)構(gòu)形式的傳感器的應(yīng)用對象
柱式——大噸位汽車衡、輪道衡、料斗秤、料罐秤試驗機力值監(jiān)控與測量等
S型——用于料斗秤、料罐秤、包裝機材料試驗機等
雙剪切梁式——汽車衡、軌道衡等
單點式——天平、計價秤、計數(shù)秤、平臺秤工業(yè)現(xiàn)場重量控制及測量
3. 稱重傳感器的電路組成
稱重傳感器進行測量時，我們需要知道的是應(yīng)變計受到載荷時的電阻變化。通常采用應(yīng)變計組成橋式電路(惠斯登電橋)，將應(yīng)變計引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化來進行測量的。
設(shè)電橋的輸入激勵電壓為Ei則電橋的輸出電壓△E0為
△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)] 令電橋的初始條件為 R1=R2=R3=R4則△E0=0。
設(shè)電阻值R1的應(yīng)變計受應(yīng)變作用后的電阻變化為R+△R則電橋的輸出電壓△E0為△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei (R>>△R)
由于△R=R×K0×ε所以△E0=(Ei×K0×ε)/4
例如:設(shè)K0=2ε=1000×0.000001, Ei=1V
則: △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV
式中:K0=系數(shù)(一般為2)
ε=應(yīng)變系數(shù)(一般為500×0.000001~2000×0.000001;相當于10~40Kgf/mm2。) Ei = 輸入的激勵電壓
為了增加電橋的視在輸出,大多都將電橋設(shè)計成4枚應(yīng)變計都受力作用的形式(4個工作片)。 此時 △E0=0.5mV×4=2 mV
4.傳感器的輸出靈敏度的表示方法
傳感器響應(yīng)(輸出)的變化對相應(yīng)的激勵(施加的載荷)變化的比。傳感器的輸出靈敏度采用額定載荷狀態(tài)電橋的輸出電壓與輸入激勵電壓之比值(mV/V)來表示。通常稱傳感器的輸出靈敏度。
5. 為什么傳感器內(nèi)部要加補償電路
稱重傳感器在制造過程中，為了改善它的性能，特別是改善溫度特性，一般要在應(yīng)變計電路中附加對零點和靈敏度的溫度補償。即除了應(yīng)變計外，其中還增加了各種補償電阻。
零點補償?shù)哪康氖潜M量減小電橋零點隨溫度的變化。因此，除應(yīng)變計本身的溫度自補償外又加入了電阻溫度系數(shù)和電橋中應(yīng)變計的溫度系數(shù)不同的電阻元件(如銅電阻或鎳電阻等)以加強補償作用。
靈敏度補償?shù)哪康氖菧p小輸出電壓隨溫度的變化即補償彈性體的彈性系數(shù)和應(yīng)變計的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。因此，對電橋中串接了兩個與電橋溫度補償作用相同的電阻。同時電路中的其它電阻用于將電橋的初始平衡額定輸出和輸入電阻等參數(shù)調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。
6. 稱重傳感器的參數(shù)指標(中英文對照)
Model: STC-100Kg (型號規(guī)格)
Cap: 100Kg (量程范圍)
Date: 2007-05-28 (生產(chǎn)日期)
S/N: 123456 (出廠編號)
FSO: 2.9981 mV/V (靈敏度)
Recommended Excitation: 10V AC/DC (推薦激勵電壓)
Maximum Excitation: 15V AC/DC (*大激勵電壓)
Output at Rated Load: 2.9981 mV/V (額定負荷輸出)
Non Linearity: <0.020% (非線性)
Hysteresis: <0.020% (滯后)
Creep(30 minutes): 0.029% (30分鐘蠕變)
Non Repeatability: <0.01% (重復性)
Zero Retum (30 minutes): 0.030% (30分鐘零點漂移)
Temp. Effect/℃ on Span: <0.015% (溫度變化1℃對量程的影響)
Temp. Effect/℃ on Zero: <0.0026% (溫度變化1℃對零點的影響)
Compensated Temp.Range: -10 to 40℃ (溫度補償范圍)
Operating Temp. Range: -20 to 60℃ (工作溫度范圍)
Zero Balanc : ±1% (零點平衡)
Input Resistance: 380±5Ω (輸入阻抗)
Output Resistance: 350±3Ω (輸出阻抗)
Insulation Resistance(50VDC): >5000MΩ (絕緣電阻)
Safe Overload: 150% (**過載)
Ultimate Overload: 300% (極限過載)
7. 稱重傳感器引線功能的具體判斷方法
由于不同生產(chǎn)廠家的傳感器引線的顏色不同，所以不能以具體顏色來判斷引線功能。
使用萬用表的電阻檔可以具體判斷引線功能
①——② 激勵電壓輸入端(簡稱輸入端)
③——④ 重量毫伏信號輸出端(簡稱輸出端)
測量引線 測量數(shù)據(jù) 功能確認
①——② 380±5Ω 輸入端
③——④ 350±3Ω 輸出端
①——③ ①——④ 300±3Ω 數(shù)值相等電橋平衡
②——③ ②——④ 300±3Ω 數(shù)值相等電橋平衡
注：若出現(xiàn)不相等的數(shù)據(jù)時，則表明傳感器已經(jīng)損壞，應(yīng)更換。
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