稱重傳感器基本知識(shí)
稱重傳感器基本知識(shí)
1、含義:它是用來(lái)將重量信號(hào)或壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。
2、測(cè)量原理:它采用金屬電阻應(yīng)變片組成測(cè)量橋路,利用金屬電阻絲在張力作用下伸長(zhǎng)變細(xì),電阻增加的原理,即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的(應(yīng)變,就是尺寸的變化)。
3、構(gòu)造原理:金屬電阻具有阻礙電流流動(dòng)的性質(zhì),即具有電阻(Ω),其阻值依金屬的種類而異。同一種金屬絲,一般來(lái)講,越是細(xì)長(zhǎng),其電阻值就越大。當(dāng)金屬電阻絲受外力作用而伸縮時(shí),其電阻值就會(huì)在某一范圍內(nèi)增減。因此,將金屬絲(或膜)緊貼在被測(cè)物體上,而且這種絲或膜又很細(xì)或很薄,粘貼又十分完善,那麼,當(dāng)被測(cè)物體受外力而伸縮時(shí),金屬電阻絲(膜)也會(huì)按比例伸縮,其阻值也會(huì)相應(yīng)變化。稱重傳感器就是將金屬電阻應(yīng)變片粘貼在金屬稱重梁上進(jìn)行測(cè)量重量信號(hào)的。
4、外形構(gòu)造與測(cè)重形式:外形構(gòu)造隨被測(cè)對(duì)象的不同,其外形構(gòu)造也會(huì)不同。
A、比較常見(jiàn)的外形構(gòu)造: 圓柱形(杯柱形);S形;長(zhǎng)方形等。
B、測(cè)重形式:
壓縮式;伸張式。
圓柱形(杯柱形)一般均為壓縮式測(cè)重形式。
S形,長(zhǎng)方形均為壓縮式,伸張式兩用測(cè)重形式。
C、內(nèi)部金屬稱重梁形式:
一般分為單孔或雙孔形式。
D、外形構(gòu)造與測(cè)重形式:
圓柱形——稱重倉(cāng)(壓縮式),原料粉煤灰秤(壓縮式)。
S形——皮帶秤(壓縮式),包裝機(jī)袋重秤(伸張式)。
長(zhǎng)方形——汽車衡(壓縮式),軌道衡(壓縮式),煤粉天平秤(伸張式),固體流量計(jì)(壓縮式)。
5、電路組成:產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量時(shí),我們需要知道的是應(yīng)變片受應(yīng)變時(shí)的電阻變化。通常總是采用應(yīng)變片組成橋式電路(惠斯登電橋),將應(yīng)變片引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。
6、輸出靈敏度的表示方法:電橋的輸出電壓通常用輸入激勵(lì)電壓為1V時(shí)的輸出電壓(mV/V)來(lái)表示。通常稱傳感器的輸出靈敏度。
7、為什么傳感器內(nèi)部要加補(bǔ)償電路?
稱重傳感器在制造過(guò)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)變片電路中附加對(duì)零點(diǎn)和靈敏度的溫度補(bǔ)償。即除了應(yīng)變片外,其中還增加了各種補(bǔ)償電阻。
零點(diǎn)補(bǔ)償?shù)哪康氖潜M量減小電橋零點(diǎn)隨溫度的變化,因此,出應(yīng)變片本身的溫度自補(bǔ)償外,又加入了電阻溫度系數(shù)和電橋中應(yīng)變片的溫度系數(shù)不同的電阻元件(如銅電阻或鎳電阻等),以加強(qiáng)補(bǔ)償作用。
靈敏度補(bǔ)償?shù)哪康氖菧p小輸出電壓隨溫度的變化,即補(bǔ)償彈性體的彈性系數(shù)和應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。因此,對(duì)電橋中串接了兩個(gè)與電橋溫度補(bǔ)償作用相同的電阻。同時(shí)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。