1. 什么叫做稱重傳感器?
稱重傳感器就是用來把重量信號或者是壓力信號轉(zhuǎn)換為電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。
2. 稱重傳感器的工作原理是什么?
稱重傳感器采用金屬電阻應變計組成測量橋路,利用金屬電阻絲在張力作用下伸
長變細,電阻增加的原理,也就是金屬電阻隨所受應變而變化的效應而制成的(應變,
就是尺寸的變化)。
3. 稱重傳感器的構造原理?
金屬電阻含有阻礙電流流動的性質(zhì),也就是具有電阻(Ω),其阻值依金屬的種類而異。
同一種金屬絲,一般來講,越是細長,他的電阻值就越大。當金屬電阻絲受外力作
用而伸縮時,他電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。所以,把金屬絲(或膜)緊貼在被
測物體上,并且這種絲或膜又很細或很薄,粘貼又十分完善,那么,在被測物體
受外力而伸縮時,金屬電阻絲(膜)也會按比例伸縮,他的阻值也會相應變化。稱重
傳感器就是將金屬電阻應變計粘貼在金屬稱重梁上進行測量重量信號的。
4. 稱重傳感器的外形構造與測重形式?
稱重傳感器的外形構造隨被測對象的不同,他們外形構造也會不同。
A.經(jīng)常常見的稱重傳感器的外形構造:
柱式;S 型;輪輻式;環(huán)式;碟式;箱形等。
B.測重形式:
正應力測量(柱型、單點式等),剪應力測量(雙剪切梁式、部分S 型、輪輻式等)
也可以分為壓式(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)部應變梁的結(jié)構形式:
平行梁、剪切梁等
D.不同結(jié)構形式的傳感器的應用對象:
柱式的——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 型得——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;
5. 稱重傳感器的電路組成部分
稱重傳感器進行測量時,我們需要知道的是應變計受到載荷時的電阻變化。一般
來說 采用應變計組成橋式電路(惠斯登電橋),將應變計引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變
化來進行測量的。
設:電橋的輸入激勵電壓是為Ei,而電橋的輸出電壓△E0 為:△E0=Ei×【(R1R3-
R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)】
在電橋的初始條件為R1=R2=R3=R4,則△E0=0。
設電阻值R1 的應變計受應變作用后的電阻變化為R+△R,就是電橋的輸出電
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
比如說,設K0=2,ε=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,很多將電橋設計成4 枚應變計都受力作用的形式(4
個工作片)。
此時△E0=0.5mV×4=2 mV
6.傳感器的輸出靈敏度的表示方法?
傳感器響應(輸出)的變化對于相應的激勵(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)電橋的輸出電壓以及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。
7. 為什么傳感器內(nèi)部需要加補償電路?
稱重傳感器在制造過程中,為了改善它的性能,特別就是改善溫度特性,一般要在
應變計電路中附加對零點以及靈敏度的溫度補償。也就是除了應變計外,這當中還增加了
各種補償電阻。
零點補償?shù)哪康木褪潜M量減小電橋零點隨溫度的變化,所以,除應變計本身的溫度
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,也就是補償彈性體的彈性系數(shù)以及應
變計的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。所以,對電橋中串接了兩個與電橋溫度補償作
用相同的電阻。與此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。
8. 稱重傳感器的參數(shù)指標(中英文對照)
9. 稱重傳感器引線功能的具體判斷方法
因為不同生產(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:
(見前圖)
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)
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 (最大激勵電壓)
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% (安全過載)
Ultimate Overload: 300% (極限過載)
測量引線測量數(shù)據(jù)功能的確認
①——② 380±5Ω 稱重傳感器輸入端
③——④ 350±3Ω 稱重傳感器輸出端
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,應該更換。
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
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