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.稱重傳感器原理是什么?
稱重傳感器采用金屬電阻應(yīng)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(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.稱重傳感器的構(gòu)造原理?
金屬電阻具有阻礙電流流動的性質(zhì),即具有電阻(Ω),其阻值依金屬的種類而異。
同一種金屬絲,一般來講,越是細(xì)長,其電阻值就越大。當(dāng)金屬電阻絲受外力作
用而伸縮時,其電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。因此,將金屬絲(或膜)緊貼在被
測物體上,而且這種絲或膜又很細(xì)或很薄,粘貼又十分完善,那么,當(dāng)被測物體
受外力而伸縮時,金屬電阻絲(膜)也會按比例伸縮,其阻值也會相應(yīng)變化。稱重
傳感器就是將金屬電阻應(yīng)變計粘貼在金屬稱重梁上進(jìn)行測量重量信號的。
4.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
?。ú糠种健⑤嗇検?、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(jī),力值監(jiān)控與測量等;
S型——用于料斗秤、料罐秤、包裝機(jī)、包裝秤,材料試驗機(jī)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?
稱重傳感器進(jìn)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(jìn)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=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(yīng)變系數(shù)(一般為500×0.000001~2000×0.000001;相當(dāng)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=2mV
6.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。
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(bǔ)償。即除了應(yīng)變計外,其中還增加了
各種補(bǔ)償電阻。
零點補(bǔ)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(bǔ)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
?。ㄈ玢~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(bǔ)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。
8.稱重傳感器的參數(shù)指標(biāo)(中英文對照)
9.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:
?。ㄒ娗皥D)
?、?mdash;—②激勵電壓輸入端(簡稱輸入端)
?、?mdash;—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:2.9981mV/V(靈敏度)
RecommendedExcitation:10VAC/DC(推薦激勵電壓)
MaximumExcitation:15VAC/DC(zui大激勵電壓)
OutputatRatedLoad:2.9981mV/V(額定負(fù)荷輸出)
NonLinearity:<0.020%(非線性)
Hysteresis:<0.020%(滯后)
Creep(30minutes):0.029%(30分鐘蠕變)
NonRepeatability:<0.01%(重復(fù)性)
ZeroRetum(30minutes):0.030%(30分鐘零點漂移)
Temp.Effect/℃onSpan:<0.015%(溫度變化1℃對量程
的影響)
Temp.Effect/℃onZero:<0.0026%(溫度變化1℃對零點
的影響)
CompensatedTemp.Range:-10to40℃(溫度補(bǔ)償范圍)
OperatingTemp.Range:-20to60℃(工作溫度范圍)
ZeroBalanc:±1%(零點平衡)
InputResistance:380±5Ω(輸入阻抗)
OutputResistance:350±3Ω(輸出阻抗)
Insulation
Resistance(50VDC):
>5000MΩ(絕緣電阻)
SafeOverload:150%(安全過載)
UltimateOverload:300%(極限過載)
測量引線測量數(shù)據(jù)功能確認(rèn)
?、?mdash;—②380±5Ω輸入端
?、?mdash;—④350±3Ω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(yīng)更換。
?、?mdash;—③①——④300±3Ω數(shù)值相等電橋平衡
②——③②——④300±3Ω數(shù)值相等電橋平衡
上一篇:溫度儀表的常見故障處理
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